正文 第六章 金屬加工(二)(1 / 3)

金屬細絲一步成型

細鋼絲的傳統工藝生產過程是將鋼水鑄錠,鋼錠開坯,坯再加熱軋製成5。5~6。5mm的線材,再經數道拉模粗拔、中拔和細拔,中間需經幾次中間退火處理,最後拔製成細鋼絲。在這一生產工藝過程中,金屬損耗很大,燃料、電力消耗也不少,所需生產設備多,工序多,使產品成本很高。同時,這種生產工藝,對於脆弱性的金屬材料,用冷拔法是難以生產出細絲來的。

細金屬絲製造一步成型的新工藝,可以把鋼水一步直接製成直徑為50~300um的金屬細絲,其金屬損耗、能顏消耗大幅度減少,產品生產成本顯著降低。

金屬細絲一步成型法的原理是:把溶融的金屬噴射到旋轉的冷卻液中,金屬就被急劇冷卻成為細絲。旋轉的冷卻液是在旋轉鼓輪產生的離心力的作用下形成的,其液麵層厚10~40mm,溶融金屬的噴射速度與鼓輪的旋轉速度一致。在這裏,鼓輪轉速、噴射氣源壓力、噴射速度、噴嘴直徑、噴嘴口距冷卻液麵距離、急冷速度、冷卻液溫度等參數,要根據不同的溶融合金的性質來選擇。用這種方法可以一步生產出直徑50~400um的金屬細絲。金屬細絲的直徑取決於噴嘴直徑,而且比噴嘴直徑小10%左右。金屬細絲的橢圓度取決於溶融金屬的表麵張力和冷卻液的動壓力,一般表麵張力又與溶融金屬的溫度呈一定比例關係。在冷卻液的種類選擇方麵,水最經濟,且冷卻速度高。

國外用卞步成絲這一新工藝,已生產出直徑90~160um的鐵矽硼係和鑽矽硼係非晶質金屬細絲,其電氣、機械和化學性能與用常規法生產的細絲一樣,抗腐蝕性能優於不鏽鋼。此外,還生產出高強度結晶質金屬細絲,其強度和耐腐?性能優於常規法生產的高碳琴鋼絲。這一新工藝適合於生產金、銀、銅、鎳、鐵硼合金和鐵碳合金等金屬細絲,還可生產出鉛錫合金和錫銦合金等低融點合金細絲,以及難於冷拔成絲的合金。

鋼軌打補釘節約又耐用

火車在鋼軌上行駛,鋼軌會有損傷,這就對行車造成極大的威脅。為了消除鋼軌的損傷,上海鐵路局科研所發明了闊幅式噴焊槍及鐵粉的噴烤工藝,使鋼軌修複如新。這項研究成果被評為國家發明二等獎。

鋼軌要承受列車車輪的巨大壓力、滾動摩擦和衝擊,往往會出現鋼軌表麵擦傷、裂紋、折斷等各種形式的局部損傷。列車的行駛速度很高,要求鋼軌必須具有連續、平順和最小阻力的滾動表麵。包括我國在內的很多國家,都嚴格規定了鋼軌表麵不平度標準,並且禁止使用有缺陷的鋼軌。為此,如果對發生損傷的鋼軌采用換軌的方法,既要封鎖線路,?時停止運輸,又要廢掉大量的鋼軌。更換1公裏的鋼軌,就需耗資近10萬元。

采用闊幅式噴焊槍修複損傷的鋼軌效果奇妙。用這種焊槍把軌鐵粉噴射到鋼軌擦傷的部位,以氧一乙炔火焰為熱海,使軌鐵粉熔化在鋼軌表麵,形成平整的噴焊層,以此來消除鐵軌的傷疤,或將鋼軌的裂紋焊合。這樣,既保證了列車運行安全,又可以使鋼軌避免斷裂,延長使用壽命,也可以使無縫線路鋼軌焊接的接頭處增加強度,防止低塌。采用闊幅式噴焊槍焊補,可使鋼軌損傷部位一次焊補成形,焊層厚度也容易控製,因此不需中斷列車的運行。軌鐵粉是一種合金粉末,其中貴重金屬的含量很低,但形成焊層的性能很好,其耐磨性是鋼軌的3倍。在焊補時,由於鋼軌受到熱量較少,從而還可以避免接合部位產生裂紋。

目前,全國用噴焊方法修補鋼軌近20萬處,獲取經濟效益已近2000萬元。過去,應及時換軌的傷損線路被快速修複了,新出現的鋼軌損傷也得到及時修補,從而使鋼軌為車輪提供了連續、平順和阻力最小的滾動麵。這項新發明,受到了鐵路部門的歡迎。