Түсті металдарды пісірү технологиясы. Алюминий және оның қорытпаларын пісірү ерекшеліктері - Әр түрлі - Рефераттар - Скачать Рефераты, слайды, тесты - Қазақстандық оқушыларға тегін рефераттар сайты
MENU
Главная » Файлы » Рефераттар » Әр түрлі

Түсті металдарды пісірү технологиясы. Алюминий және оның қорытпаларын пісірү ерекшеліктері
07.11.2014, 00:28

Алюминийді техникада қолданү оның төмен тығыздығымен (2,7 г/см3), болатпен салыстырғанда шамамен 3 есе аз, жоғары салқындай беріктілігімен, ауада және тоттықтыру ортасында тоттануға беріктігімен байланысты. Таза алюминийдің беріктігі аз, сондықтан одан тоттануға қарсы беріктігі талап етілетін бұйымдар жасайды.
Алюминий және оның қорытпаларының балқу температуралары төмен (таза алюминийдің балқу температурасы 6600С), жоғары жылу- және электр өткізгіштігі бар, болатпен салыстырғанда сызықты ұлғаю коэффициенті жоғары және серпімділік модулінің мәні төменірек.

Алюминий және оның қорытпаларын негізгі екі топқа бөледі: деформацияланған – баспаланған, илемделген және соққыланған түрінде пайдаланылатын, және құйылған (деформацияланбаған) – құйма күйінде пайдаланылатын. Деформацияланған қорытпаларды өз ретінде термиялық беріктендірілмейтін – бұларға техникалық алюминий мен оның марганец және магний мен қорытпасы жатады- термиялық беріктендірілетін – бұларға алюминийдің мыспен, мырышпен және басқа элементтерімен қорытпасы жатады.
ймалыларға кремний немесе мыстың елеулі құрамы бар қорытпалар жатады.

Пісіру құрылғыларының көпшілігін термиялық беріктендірілмейтін деформацияланатын алюминий қорытпаларынан тығыздалмаған күйінде жасайды. Соңғы жылдары пісіру құрылғыларын жасау үшін, термиялық беріктендірілетін қорытпаларды көп көлемде қолдана бастады. Бұл қорытпаларды пісірудегі қиындықтар жік жаны аумағы металының беріктігін төмендетеді. Бұрын бұл қорытпалардан құрылғылар алу үшін, тек қана түйіспелі нүктелі және түйіс пісіруді пайдаланды. Казіргі кезде сондай-ақ, аргон-доғалы және электрон –сәулелі пісіруді қолданады. Құйма қорытпалар пісіру құрылғыларында шектеулі қолданыс тапты. Оларды пісіруді, негізінде құйманың ақауларын жөндегенде пайдаланады. Техникалық алюминийде және оның қорытпаларында, тұрақты қоспалар темір және кремний болып табылады.

Алюминий бетінде қалыптасатын тығыз қиын балқитын тотық қабыршағы, пісіру ваннасы металы мен негізгі металдың бірге балқуына кедергі жасайды және жікте қалып, металл емес қоспалар құрайды. Пісіру кезінде қабыршақтарды кетіру үшін, доға жанғанда тоқ әсерін пайдаланады немесе флюс құрамының және электрод қамтамасының алюминий тотығына әсерін пайдаланады.

Кері полярлы тұрақты токпен пісіргенде, токтың тазарту әсері, доғаның барлық жану үрдісінде, ал айнымалы токпен пісіргенде – негізінде бұйым катод болып тұрған жартылай периодта орын алады. Ток әсерімен қабыршақты кетіру әдісі қорғаушы газда пісіргенде қолданылады.

Электр тоғының ең бір сенімді әсер ету механизмі, ол үлкен жылдамдықпен жылжитын оң иондардың металл бетіне тиіп, нәтижесінде «катодты тозаңдату» оны кетіреді. Электрон-сәулелі пісіргенде электрондар топтамасы және қыздыру дағының түбінен көтерілетін сұйықтық, газдар және металл буларының ағыны әсерінен тотық қабыршағы біршама кетіріледі. Тоқ әсерінен, салыстырмалы түрде, жұқа тотық қабыршағы қирауы мүмкін. Алюминий тотығының қалың қабыршағын пісіру алдында, оны механикалық немесе химиялық жолмен кетіру қажет. Флюс пен қаптама құрамдарының алюминий тотығына әсер ету механизмі күрделі. Олар қабыршақты ылғалдап, борпылдатып, содан соң оны шайып, қожға әкетеді. Бұл процеске сұйық металл мен флюстің өзара әсері нәтижесінде пайда болатын газ бөлінуі ықпал етеді.
Пісіру жалғастарының тоттануын болдырмау үшін, флюс және қож қалдықтарын, пісіру үрдісінің соңында, кетіреді.

Алюминий және оның қорытпаларын пісіргенде жік металында кеуек пайда болатыны, үлкен қиындық тудырады. Болаттан өзгешелігі алюминийдегі кеуектер негізгі металмен жіктің балқыған шекарасына жақын жерде, көпшілігінде жіктің ішінде және жіктің бетінде орналасады. Алюминий жіктерінде кеуектің негізгі пайда болу себебі сутегіден деп саналады. Алюминийді пісіргенде кеуектікпен күресу – технологтардың алдында тұрған бірінші дәрежелі мәселе. Кеуектіктің алдын алу үшін тотық қабыршағын және майлы ластықтарды кетіреді. Алюминий жаймасының бетіндегі майды кетіру үшін, оны ыстық сумен немесе органикалық еріткіштермен жуады.

Қалың жаймалы алюминий-магнийлі қорытпаларды пісіргенде 100-1500С температурасынан асырмай қыздыруға болады. Қыздырылған металды пісіргенде, жалғастың механикалық қасиеттері төмен болады. Азот іс жүзінде алюминийде ерімейді, тек қожға ауысатын алюминий нитридін береді, сондықтан кеуек пайда болдырмайды. Алюминий және оның төменлегірленген қорытпаларын пісіргенде, кристаллизациялық сызаттар пайда болуынан елеулі қиындықтар туады. Темір құрамын 0,7%-ға дейін көбейту, жік металында кристаллизациялық сызаттар пайда болуына қарсы беріктігін жоғарылатады. Осындай сызаттардың пайда болуына қарсы беріктігі жоғарылау, құрамында 5-6%Mg бар А Мr5 және АМr6 қорытпалары.

Қыздыру, әсіресе 200-2500С температурасына дейін жергілікті қыздыру, болатты пісіруге қарағанда, кристаллизациялық сызаттарды болдырмауға әсер етпейді, өйткені ол кристаллиттердің мөлшерінің елеулі ұлғаюына және кернеу мен деформацияның өсуіне алып келеді.

Алюминийдің легірленген қорытпаларын пісіргенде салқын сызаттар пайда болуынан қосымша қиындықтар туады. Өздігінен шынығатын деп аталатын қорытпаларды (алюминий-цинк-магнийлі) пісіргенде, пісіргеннен кейін, біршама уақыт өткеннен соң осы сызаттар пайда болады. Сызаттың мұндай түрін кешеуілдеген қирау деп атайды. Кешеуілдеген қирауға қарсы күресу үшін, пісіру жалғастарын 200-2200С температурасына дейін қыздыруды қолданады. Мұнда механикалық беріктік көрсеткіштері аздап қана төмендейді. Алюминийдің сызықты ұлғаю коэффициенті жоғары болғандықтан, оны пісіргенде деформациялармен күресу үшін, арнайы шаралар (кондукторда пісіру, шоғырланған қыздыру көздерін пайдалану т.б.) қолдану қажет.

Қаптамалы электродтармен қолмен пісіру

Қолмен доғалы пісіру бірте-бірте өнімдірек тәсілдермен алмастырылуда. Ол әлі техникалық таза алюминийден, алюмний-марганецті, алюминий-магнийлі қорытпалардан бұйымдар жасау үшін, сондай-ақ силуминнен түйіндер пісіру үшін сақталып тұр.

Қолмен доғалы пісіруді жайма қалыңдығы 4 мм-ден көбірегінде орындайды. Қалыңдығы 10 мм және одан жоғары металды алдын ала қыздырады. Алдын ала қыздыру температурасын, металдың қалыңдығына байланысты, 100-4000С аралығында таңдайды. Пісіруді кері полярлы тұрақты токпен (60 А – 1 мм электрод диаметріне), әдетте электрод ұшын тербелтпей орындайды. Техникалық таза алюминийді және АМц қорытпасын пісіргенде, әдетте пісірілетін металдың құрамына жақын сымды пайдаланады.
Агрессиялық ортада, мысалы, азот қышқылында, тоттануға берік алюминий жалғастарын алу үшін, цирконий, хром немесе титанмен легірленген сымдарды қолданады.

Флюспен автоматты пісіру

Алюминий мен алюминий-марганецті АМц қорытпасынан жасалатын ыдыстарды өндіргенде, автоматты пісіруді флюс астында емес, доғаның алдында, доғаны жаппай, пісіру ваннасын сенімді қорғауды қамтамасыз ететін және тотық қабыршағын кетіретін, жұқа бірқалыпты флюс қабатымен орындайды. Сондықтан осы тәсіл флюспен пісіру немесе жартылай ашық доғамен пісіру деген атаққа ие болды. Бөлінетін газдар мен металдың булары доға аралығын ауа өтуінен қорғайды. Алюминий және оның қорытпаларын пісіру үшін Ан-А1 флюстерін және электрод сымын пайдаланады. Флюспен пісірудің негізгі артықшылығы – үлкен өнімділігі, құрылғы деформациясының аздығы және алюминийді пісірудің басқа тәсілдерімен салыстырғанда, жоғары үнемділігі.

Негізгі кемшілігі – пісіргеннен кейін қожды кептіру қажеттілігі. Осыған байланысты флюспен пісіруді, қожды кетіру аса қиындыққа түспейтін, көпшілігінде түйіс жіктерде орындайды.
Автоматты флюспен пісіруді қалыңдығы 10-35 мм металдар үшін қолданады. Бір және екі сыммен пісіруге болады, жиірек қосарланған электрод сымымен пісіреді, ол жік металының кеуек пайда болуына қарсы жоғары беріктігін қамтамасыз етеді. Бір жақты жіктерді, пісіру ваннасы ағып кетпеуі үшін, алып тасталынатын болат төсемеде пісіреді. Екі жақты жіктерді барлық жағдайда төсемеде пісіреді.

Пісіруді металды алдын ала қыздырмай-ақ, кері полярлы тұрақты тоқпен орындайды. Флюс шығыны сым шығынына қарағанда 15-20% құрайды.
Алюминийді флюспен автоматты пісруге арналған аппараттардың, болатты пісіруге қолданылатын осындай аппараттардан біршама айырмашылығы бар, мысалы сумен салқындалатын мүштігі, флюс дәл мөлшерлегіші және басқа ерекшеліктері болады.

Электр қожды пісіру

Алюминийді электр қожды пісіру ұзақ уақыт мүмкін болмады. Бұл алюминийдің кристалдану температурасының төмендігімен байланысты болды, осының салдарынан женіл балқитын, әдетте өте электр өткізгіш қождарды пайдалануды қажет етті. Пісіру ваннасындағы жылу бөлінуі болатты пісіргендегіден төмен. Доғалы пісіруде қолданылатын, сілтелі және сілтелі-жер металдарының фтор және хлор тұздарынан тұратын флюстер, женіл қайнап, ұшатын қоспалар қалыптастырып, үрдісті төменгі кернеуде пісіруге мәжбірлейді.

Осының нәтижесінде қож ваннасында бөлінетін жылу көлемі де азаяды. Осы қиындықтардан кезінде өтіп, қазір металдың кез келген қалыңдығын, бір өтумен пісіру мүмкіншілігі табылды.

Электр қожды тәсілмен, іс жүзінде қалыңдығы 50-200 мм металды пісіреді. Пісіру жылдамдығы, металдың қалыңдығына қарамай , 6-8 м/сағ.құрайды. Балқытылған металмен саналатын өнімділігі, мысалы қалыңдығы 100 мм алюминийді пісіргенде, кем дегенде 50 кг/сағ. құрайды. Бұл, бірнеше өтпелі доғалы пісірудегі осындай көрсеткіштерден 10-20есеге артық. Электр қожды пісіруде, салыстырмалы түрде, ваннаның мөлшері үлкен, кристалдану жылдамдығы аз болғанымен, жоғары сапалы пісіру жалғастарын алуға ықпалын тигізетін, жайлы металлургиялық факторлар: кристалдану бағыты төменнен жоғары, жік металының электр қожды рафинациялануы т.б.

Электр қожды тәсілмен қимасы тік бұрышты және қисық сызықты ауыр дайындамаларды, өрнекті баспа пішіндерді, жұқа тілікшелер топтамасын т.б. пісіреді.
Алюминий және оның әртүрлі қорытпаларын электр қожды пісіру үшін, жалғастыратын жиектердің бетін ұқыпты дайындамай-ақ, пісірү сапасын қамтамасыз ететін АН-А301, АН-302 және АН-А304 флюстері жасалды. Флюс шығыны қосынды металдың массасының шамамен 10% құрайды. Пісіруді айнымалы тоқпен, А-550М және А-1304 аппараттарымен, тілікше немесе құрама электродтармен орындайды.

Пісіру тоғының нәрлендіру көзі есебінде ТШС-3000-1 және ТШС-10000-1 трансформаторларын қолданады.
Электр қожды пісірумен алынған жіктер құрылымы тығыздығымен және жеткілікті жоғары механикалық қасиеттерімен сипатталады. Жіктердің беріктік коэффициенті алюминийде 1-ге тең, АМц қорытпасында – 0,9-0,95, АМг қорытпасында - 0,8-0,9.

Электр қожды пісіруді қалыңдығы 40-50 мм-ден астам алюминий және оның қорытпаларын жалғастыру үшін пайдаланған тиімді. Экономикалық тиімділігі, көпқабатты доғалы пісіруге кететін шығындардың орташа алғанда 50 % құрайды. Пісірілетін бұйымның қалыңдығы көбейген сайын, басқа металдарды пісіру сияқты, осы үрдістің технико-экономикалық тиімділігі жоғарылайды.

Қорытынды

Алғаш рет дат ғалымы Х.К.Эрстед 1825 жылы таза алюминий алды, ал 1854 жылы француз химигі А.С.Сентклер Дэвиль оны өндірісте өндіру тәсілін ашты. Сол кезде алюминий өте жоғары бағаланып, оның бір фунты алтын есебімен 40 сом болатын, алюминий алу өте қымбатқа түскен, онан жүзік, сақина және басқадай заттар жасалып сыйлықтар орнына жүрген.

Алюминий созылмалы, жұмсақ, жеңіл металл, оттегімен жақсы қосылыстар түзе алады, сондықтан ол басқа металдарды оттегімен босатып таза металға айналдырады. Темір тотығын алюминий үгіндісімен араластырып магниймен жандырған кезде көп қызу (3000°С) бөлінеді. Осы қасиеті баяу балқитын металдарды (титан, ванадий, хром) алуға пайдаланылады. Алюминий, магний және литий қосындылары самолет құрылысында, ракета жасауда жиі қолданылады. Самолеттің 65–66% (моторсыз салмағы) және мотордың төрттен бір бөлігі алюминий қоспаларынан істеледі. Вагон жасау, машина құрылыстары, электр өндірістері және басқа толып жатқан шаруашылық салаларында алюминий және оның қоспалары маңызды орын алады.

Бояу өндірісінде, үй жабдықтарын даярлауға, прожектордың айнасы ретінде қолданылатын алюминийді басқа металмен алмастыру қиынға соққан болар еді. Бұл күндері ғалымдар алюминийдің тағы басқа да қосындыларын алу мәселесімен шұғылдануда. Бұған мысал ретінде «Салют-6» космос станциясында В.Коваленок пен А.Иванченковтың жасаған тәжірибелерін айтуға болады.

Категория: Әр түрлі | Добавил: Злой_Админ)) | Теги: оның, Түсті, алюминий, пісірү, ерекшеліктері, технологиясы., және, металдарды, қорытпаларын
Просмотров: 825 | Загрузок: 0 | Рейтинг: 0.0/0
Всего комментариев: 0
avatar