第一篇:愛知高速鐓鍛技術
AMP50高速鐓鍛生產技術及工藝
文/伏中夏·上海愛知鍛造有限公司
上海愛知鍛造有限公司于1992年從瑞士HATUBER引進了AMP50-XL設備,至今,在該設備上生產的產品已達八十余種,主要分為:齒輪、齒套、內星輪和外星輪四大類,在高速鐓鍛設備生產方面具有豐富的經驗。目前產品主要供給上海大眾變速器廠、上海汽車齒輪廠、一汽大眾和上海鈉鐵福等公司。
圖1上海愛知公司產品
產品成型的各工序介紹
上海愛知鍛造有限公司AMP50生產線是以AMP50-XL高速鐓鍛機為主,配備有英國NEWEVSO公司的中頻熱感應加熱爐,IPSEN熱處理爐,表面拋丸處理、硬度磁感應分選及表面防銹處理等設備。
圖2 AMP50-XL高速鐓鍛機 圖3 IPSEN熱處理爐
鍛造工藝過程
產品生產的基本工藝如下:
材料檢驗→感應加熱→鍛造→正火→拋丸→硬度分選→外觀檢驗→打磨毛刺裂紋→最終檢驗→防銹→點數入庫。
⑴ 感應加熱
使用英國NEWEVSO公司的SFR59中頻感應加熱機對棒料進行加熱,并配有紅外線測溫儀對每根棒料表面的加熱溫度進行實時檢測,嚴格控制加熱溫度在1220oC~1250oC范圍內。
由于AMP50-XL上自身帶有剪切工序,因此從鋼廠軋制出來的棒料無需再剪切,減少了因剪切造成的材料浪費。同時,由于棒料一般長度為4~6m,在進入中頻加熱時,若棒料直線度過大,容易造成棒料與爐膛的摩擦,致使加熱爐損壞。然而中頻爐內膛又不能過大,否則會使棒料表面氧化劇烈,內部卻又無法充分加熱,致使材料損耗嚴重,鍛打力急劇上升,因此我們對棒料的直線度采取了嚴格的控制,必須小于2.5mm/m。
⑵ 鍛造
1)AMP50-XL高速鐓鍛機的特點 a 設備采用橫向閉式鍛造;
b 設備生產效率高,最高可達到100件/min;
c 模具與鍛件熱接觸時間短,模具冷卻采用水冷,使模具始終保持較低的溫度,大大提高模具使用壽命; d 設備精度較高,例如:熱剪切棒料落料長度的誤差僅為落料長度的0.1%,因此可以進行精密鍛造; e 產品從坯料到成型均由機械手傳遞,各工位間的定位精度高;
f 設備配有ESA系統,自動監測每根棒料的端頭位置,可確保準確排除料頭和料尾,避免模具損壞及產品的拼打現象。
2)AMP50-XL高速鐓鍛機的生產工藝
首先通過設備上的壓緊滾輪機構,將已加熱好的直徑為35~55mm、長度為4~6m的金屬棒料推入高速鐓鍛機內。然后根據設計要求的定長,在剪切工位上進行熱剪切。再通過送料機械手將下料后的毛坯依次傳送到后續的成型工位上。成型后的鍛件和沖孔廢料分別自動落入傳送帶上送出機器,鍛件裝入料箱后進行后續加工處理。
⑶ 其他
在IPSEN爐里,經過對鍛件進行正火,可使產品的機械性能、切削性能及內部金相組織等達到用戶要求。
對熱處理完畢的鍛件進行拋丸處理。將機械性能與表面質量均合格的產品進行防銹和裝箱;對機械性能不合格的產品再進行熱處理或報廢,對表面有裂紋和毛刺的產品進行打磨。鍛模設計
圖4 鍛件加工工藝流程圖
⑴ 鍛件模具設計過程
用戶提供零件圖→根據零件圖設計鍛件→用戶確認鍛件圖→按鍛件圖設計模具結構→模具制造→鍛件試制
⑵ 鍛件尺寸的確定
根據用戶提供的成品圖,若產品為直徑不大于100mm,且重量為0.2~1.6kg的零件,首先需考慮是在AMP50上生產或是在其他設備上進行鍛打。確定好設備后,開始著手進行鍛件的設計。
由于AMP50設備精度比較高,可以進行精密鍛造。因此,設計鍛件時,僅需按最后機加工成型零件的尺寸上單邊留1mm機加工余量、公差帶約1mm、徑向跳動為0.8~1.0mm和出模斜度為0~30′即可。其余只需在保證加工余量的前提下,將鍛件各邊緣的圓角設計得盡可能的大些,這樣可以降低設備的打擊載荷及模具的損耗,根據鍛件的尺寸計算下料的重量,再根據下料的重量選擇棒料的直徑及剪切的長度。長度與直徑之比為1.2~1.8。
⑶ 模具設計
AMP50上一般為閉式鍛造生產,模具型腔的空間尺寸要比較準確。因此首先要確定熱鍛件的尺寸和體積(未沖孔之前),再根據熱鍛件的尺寸確定三工位模具的型腔尺寸。
如圖4所示為鍛件的加工工藝流程,第四工位一般為沖孔工位,在設計該工位的模具時,由于鍛件送到四工位時,其加熱溫度會有所降低,所以在設計四工位沖孔沖頭尺寸時,所放的熱縮率要比設計熱鍛件時的熱縮率略小一些。若所生產的鍛件內孔過小,則四工位可不考慮進行沖孔。
接下來設計二工位的鍛坯尺寸和形狀。設計的基本準則是:形狀要盡可能的簡單,合理分配料,最好具有定位部分。因此,我們在設計時,一般二工位鍛件的最大直徑要比最終成型模型腔的尺寸小0.5~1.5mm。
設計一工位鐓粗模時,一工位成型鍛坯與二工位成型鍛坯的直徑差可以達到15~25mm。同時選擇鍛造棒料直徑時,要注意盡可能使棒料在鐓粗時高度壓縮1/3,這樣可使坯料上因感應加熱而產生的氧化皮基本去除,從而使氧化皮不會積攢在模具中拉傷模具,大大提高了模具的使用壽命,也使鍛件上不易產生塌角或充不足的現象。
最后,就是要根據鍛件的形狀設計機械傳送裝置上的手指大小和形狀。根據設備中凸輪運轉的曲線圖,確定傳送裝置打開和閉合的角度。若發現凸模與機械手指可能會發生碰撞,則需將手指外側倒角,以避開凸模。
⑷ 試制及改進
模具制造加工完成后,開始進行試生產。根據現場生產時所出現的問題,對模具進行相應的設計修改。如出現鍛件粘模,則需在凹模側的環模內壁上增加阻力溝等。
結束語
在高速鐓鍛機上生產的產品,精度較高,加工余量較普通壓機要小,且由于采用了閉式鍛造,提高了材料的利用率。但由于設備精度較高,因此對模具設計以及現場操作人員的技術能力都有很高的要求。
第二篇:高速鐵路工程測量技術
高速鐵路工程測量技術
摘要
高速鐵路的建設是現階段國家的一項重要任務。本文對傳統測量方法進行了簡單描述,總結了傳統測量方式的缺點。同時,通過對《高速鐵路工程測量規范》技術要點的總結,從“三網合一”、分級布網、軌道控制網等方面分析了現代鐵路工程測量技術,闡述了高速鐵路工程測量技術體系較傳統測量方法的進步,是我國高速鐵路工程建設的技術基礎和有力支撐。
關鍵字:高速鐵路,工程測量,測量標準
Abstract The construction of high-speed railway is an important task of present state.In this paper, the traditional measuring method has carried on the brief description, summarizes the traditional measurement methods of faults.At the same time, through the measurement of the high speed railway engineering, the end of the main technical points from the “three nets”, classification and net, orbit control network and other aspects analyzes the modern measuring technology of railway engineering, this paper expounds the high-speed railway engineering survey technology system is the progress of the traditional measurement method, is China's high speed railway construction technology foundation and strong support.Key words: high speed railway, engineering surveying, measuring standard
目 錄
第一章 引言..................................................................................................................1 第二章 我國的高速鐵路工程測量技術體系..............................................................2 第三章 傳統的鐵路工程測量................................................3 3.1 傳統的鐵路工程測量方法.................................................................................3 3.2 傳統的鐵路工程測量方法的缺陷.....................................................................3 第四章 高速鐵路精密測量體系..................................................................................5 4.1 高速鐵路精密工程測量的內容.........................................................................5 4.2 速鐵路精密工程測量的目的.............................................................................5 4.3 速鐵路軌道鋪設的精度要求.............................................................................5 4.3.1 軌道的內部幾何尺寸...................................................................................5 4.3.2 軌道的外部幾何尺寸...................................................................................6 4.4 高速鐵路精密測量體系的特點.........................................................................6 4.4.1 “三網合一”的測量體系...........................................................................6 4.4.2 建立框架控制網CP0...................................................................................6 4.4.3 高速鐵路平面控制網的分級布網...............................................................7 4.4.4 CPⅢ自由測站邊角交會網測量...................................................................7 4.5 筑物變形監測.....................................................................................................8 第五章 結束語..............................................................................................................9 參考文獻......................................................................................................................10
第一章 引言
交通問題一直是國家關注的重要部分,然而隨著經濟發展的加大,城市交通壓力也開始增大。為了緩解城市交通壓力,為人們提供出行方便,高速鐵路迅速的發展起來。高速鐵路旅客列車行駛速度高(250—350km/h),所以高鐵的交通安全不容忽視。保證高速鐵路安全的行駛,需要大量的前期工程投入,高新技術的加入是必不可少。第二章 我國的高速鐵路工程測量技術體系
我國的高速鐵路工程測量技術體系是伴隨著我國鐵路客運專線無砟軌道工程的建設而逐步建立和完善的。
2004年,鐵道部決定在遂渝線開展無砟軌道綜合試驗后,在施工過程中就發現原有的測量控制網精度及控制網布設不能滿足無砟軌道施工要求。為此,中鐵二院與西南交通大學合作在遂渝線開展了無砟軌道鐵路工程測量技術的研究,并建立了遂渝線無砟軌道綜合試驗段精密工程測量控制網。
2006年隨著京津城際、武廣、鄭西客運專線無砟軌道鐵路的全面開工建設,原有的鐵路測量體系和技術標準已不能適應客運專線無砟軌道建設的要求。為了適應我國客運專線無砟軌道建設的形勢,在鐵道部建設管理司和鐵道部經濟規劃研究院主持下,開始編制《客運專線無砟軌道鐵路工程測量暫行規定》。初步形成了我國高速鐵路工程測量技術標準體系。
隨著高速鐵路建設大規模地展開,在《客運專線無砟軌道鐵路工程測量暫行規定》的基礎上,結合我國高速鐵路建設特點和現代測繪技術的發展,開展了《高速鐵路CPIII測量標準及軟件研制》和《基于自由測站的高速鐵路CPlII高程網測量及其標準的研究》,對京津、武廣、鄭西、京滬、哈大、合寧、合武、石太等高速鐵路工程測量經驗進行系統的總結,按照原始創新、集成創新和引進消化吸收再創新的原則,對《客運專線無砟軌道鐵路工程測量暫行規定》進一步完善,編制完成了《高速鐵路工程測量規范》,形成具有自主知識產權的我國高速鐵路工程測量技術標準。第三章 傳統的鐵路工程測量
3.1 傳統的鐵路工程測量方法
傳統的鐵路工程是以線路中線控制樁作為鐵路勘測設計和施工的坐標基準,其測量作業模式和流程為:初測——定測——線下工程施工測量——鋪軌測量。
(1)初測
平面控制測量一初測導線:坐標系統為1954北京坐標系;測角中誤差12.5”(25”√n),導線全長相對閉合差:光電測距1/6000,鋼尺丈量1/2000。高程控制測量一初測水準:高程系統為1956黃海高程/1985國家高程基準;測量精度:五等水準(30√£)。
(2)定測
以初測導線和初測水準點為基準,按初測導線的精度要求放出交點、直線控制樁、曲線控制樁(五大樁)。
(3)線下工程施工測量
平面測量以定測放出交點、直線控制樁、曲線控制樁(五大樁)作為線下工程施工測量的基準;高程測量以初測水準點為基準。
(4)鋪軌測量
直線用經緯儀穿線法測量;曲線用弦線矢距法或偏角法進行鋪軌控制。
3.2 傳統的鐵路工程測量方法的缺陷
傳統的鐵路測量方法,在過去主要靠經緯儀、鋼尺丈量測距的年代,是一種行之有效的方法,適合于普通速度鐵路工程測量。但是在測量已廣泛采用GPS、全站儀、電子水準儀新技術的今天,這一傳統的鐵路工程測量方法已不能適應我國現代化鐵路建設的要求。它存在著以下的不足。
(1)平面坐標系投影差大。
采用1954年北京坐標系30帶投影,投影帶邊緣邊長投影變形值最大可達340mm/km,不利于GPS、RTK、全站儀等新技術采用坐標定位法進行勘測和施工放線。
(2)線路平面測量可重復性較差。
以線路中線控制樁作為鐵路勘測設計和施工的坐標基準,沒有采用逐級控制 的方法建立完整的平面高程控制網,線路施工控制僅靠定測放出交點、直線控制樁、曲線控制樁(五大樁)進行控制,當出現中線控制樁連續丟失后,就很難進行恢復;由于路基地段沒有分級建立平面控制網,沒有穩固的平面控制基準,施工后線路中線控制樁就被破壞,只是在路基工程施工期間根據中線控制樁設置護樁進行平面控制。無法使用統一的平面控制基準進行線下工程和軌道工程施工。
(3)測量精度低。
由于導線方位角測量精度要求較低,施工單位復測時,經常出現曲線偏角超限問題,施工單位只有以改變曲線要素的方法來進行施工。在普通速度條件下,不會影響行車安全和舒適度,但在高速行車條件下,就有可能影響行車安全和舒適度。
(4)軌道鋪設精度難以滿足設計線形和平順度要求。
軌道的鋪設不是以測量控制網為基準按照設計的坐標定位,而是按照線下工程的施工現狀采用相對定位進行鋪設,這種鋪軌方法由于測量誤差的積累,往往造成軌道的幾何參數與設計參數相差甚遠。在浙贛線提速改造時,采用定位進行鋪軌就出現了圓曲線半徑與設計半徑相差太大、大半徑長曲線變成了很多不同半徑圓曲線的組合、曲線五大樁位置與設計位置相差太大、縱斷面整坡變成了很多碎坡等問題。第四章 高速鐵路精密測量體系
傳統鐵路測量方法采用定測中線控制樁作為聯系鐵路勘測設計與施工的線路平面測量控制基準,中線控制樁在線路竣工后已不復存在,鐵路平面控制基準已經失去,因而在竣工和運營階段的線路復測只能通過相對測量的方式進行,這種方式只適合測量精度要求低的普速鐵路測量。而高速鐵路軌道必須具有非常精確的幾何參數,使軌道的幾何參數與設計的目標位置之間的偏差保持在最小,精度要保持在毫米級范圍以內。僅僅依靠相對測量方法對線路進行維護是遠遠不夠的,必須引入絕對測量系統,建立一套完整精密測量系統。
4.1 高速鐵路精密工程測量的內容
高速鐵路精密工程測量貫穿于高速鐵路工程勘測設計、施工、竣工驗收及運營維護測量全過程,包括以下內容:
(1)高速鐵路平面高程控制測量;(2)線下工程施工測量;(3)軌道施工測量;(4)運營維護測量。
4.2 速鐵路精密工程測量的目的
高速鐵路精密工程測量的目的是通過建立各級平面高程控制網,在各級精密測量控制網的控制下,實現線下工程按設計線型準確施工和保證軌道鋪設的精度能滿足旅客列車高速、安全行駛。為了達到在高速行駛條件下,旅客列車的安全性和舒適性,那么線路嚴格按照設計的線型施工,即保持精確的幾何線性參數;軌道必須具有非常高的平順性,精度要保持在毫米級的范圍以內。
4.3 速鐵路軌道鋪設的精度要求
高速鐵路軌道施工的定位精度決定著高速鐵路的平順性,高速鐵路軌道鋪設應滿足軌道內部幾何尺寸(軌道自身的幾何尺寸)和外部幾何尺寸(軌道與周圍建筑物的相對尺寸)的精度要求。其中內部尺寸描述軌道的幾何形狀,外部幾何尺寸體現軌道的空間位置和標高。4.3.1 軌道的內部幾何尺寸
軌道內部幾何尺寸體現出軌道的形狀,根據軌道上相鄰點的相對位置關系就 可以確定,表現為軌道上各點的相對位置。軌道內部幾何尺寸的各項規定是為了給列車的平穩運行提供一個平順的軌道,即通常提到的平順性。因此,除軌距和水平之外,還規定了軌道縱向高低和方向的參數,這些參數能保證軌道有正確的形狀。利用這些參數可以檢查軌道的實際形狀是否與設計形狀相符,軌道內部幾何尺寸的測量也稱之為軌道的相對定位。4.3.2 軌道的外部幾何尺寸
軌道的外部幾何尺寸是軌道在空間三維坐標系中的坐標和高程,由軌道中線與周圍相鄰建筑物的關系來確定。軌道外部幾何尺寸的測量也稱之為軌道的絕對定位,軌道的絕對定位必須與路基、橋梁、隧道、站臺等線下工程的空間位置坐標和高程相匹配協調。軌道的絕對定位精度必須滿足軌道相對定位精度的要求,即軌道平順性的要求。由此可見,高速鐵路各級測量控制網測量精度應同時滿足線下工程施工和軌道工程施工的精度要求,即必須同時滿足軌道絕對定位和相對定位的精度要求。
4.4 高速鐵路精密測量體系的特點
4.4.1 “三網合一”的測量體系
高速鐵路工程測量的平面、高程控制網,按施測階段、施測目的及功能不同分為:勘測控制網、施工控制網、運營維護控制網。我們把高速無砟軌道鐵路工程測量的這三個階段的測量控制網,簡稱“三網”。
勘測控制網包括:CPI控制網、CPⅡ控制網、二等水準基點控制網。施工控制網包括:CPI控制網、CPⅡ控制網、水準基點控制網、CPm控制網。
運營維護控制網包括:CPlI控制網、水準基點控制網、CPm控制網、加密維護基標。
為保證三階段的測量控制網滿足高速鐵路勘測、施工、運營維護3個階段測量的要求,在設計、施工和運營階段構建和保持高速鐵路軌道空間幾何形位的一致性,滿足高速鐵路工程建設和運營管理的需要,3階段的平面、高程控制測量必須采用統一的基準。即勘測控制網、施工控制網、運營維護控制網均采用CPI為基礎平面控制網,以二等水準基點網為基礎高程控制網。簡稱為“三網合一”。4.4.2 建立框架控制網CP0 高速鐵路建立框架控制網CP0,是在總結京津城際鐵路,鄭西、武廣、哈大、京滬、石武高速鐵路平面控制測量實踐經驗基礎上提出的。由于高速鐵路線路長、地區跨越幅度大且平面控制網沿高速鐵路呈帶狀布設。為了控制帶狀控制網的橫向擺動,沿線必須每隔一定間距聯測高等級的平面控制點,但是由于沿線國家高級控制點之間的兼容性差,基礎平面控制網CPI經國家點約束后使高精度的cPI控制網發生扭曲,大大降低了CPI控制點間的相對精度,個別地段經國家點約束后的CPI控制點問甚至不能滿足規范要求的CPI控制點相對中誤差≤1/80000。在測量中不得不采用一個點和一個方向的約束方式進行cPI控制網平差,但這種平差方式給CPI控制網復測帶來不便。為此,在京津城際鐵路、哈大、京滬、石武高速鐵路平面控制測量首先采用GPS精密定位測量方法建立高精度的框架控制網CP0,作為高速鐵路平面控制測量的起算基準,不僅提高了CPI控制網的精度,也為平面控制網復測提供了基準。4.4.3 高速鐵路平面控制網的分級布網
高速鐵路工程測量平面控制網應在框架控制網CP0基礎上分三級布設,第一級為基礎平面控制網CPI,主要為勘測、施工、運營維護提供坐標基準;第二級為線路平面控制網CPlI,主要為勘測和施工提供控制基準;第三級為軌道控制網CPⅢ,主要為軌道鋪設和運營維護提供控制基準。三級平面控制網之間的相互關系如圖1所示。
圖1 高速鐵路三級平面控制網示意圖
4.4.4 CPⅢ自由測站邊角交會網測量
CPIll為軌道控制網,是鋪軌加密基標和軌道精調的基準,為了保證鋪軌加密基標和軌道精調測量的精度,其點位間距以60m為宜。CPⅢ控制網應采用自由測站邊角交會網進行構網測量,以CPI或CPII作為基準進行固定數據約束平差。CPⅢ自由測站邊角交會網如圖2所示,自由測站間距為120m左右,每個 CPⅢ控制點有3個自由測站點的距離、方向交會。CPⅢ自由測站邊角交會網測量與常規導線網測量比較具有以下優點:
(1)點位分布均勻,有利于鋪軌加密基標和軌道精調作業精度的控制;(2)網形均勻對稱,圖形強度高,每個CPIII控制點有3個方向交會,多余觀測量多,有利于提高網的可靠性和測量精度;
(3)相鄰點間相對精度高,兼容性好,能有效控制軌道的平順性;(4)控制點采用強制對中標志,自由測站沒有對中誤差,消除了點位對中點誤差對控制網精度的影響。
圖2 CPⅢ控制網示意圖
4.5 筑物變形監測
高速鐵路線路長,路基、橋梁、涵洞、隧道工程量大,沿線復雜地質條件對工程建設影響大,線下構筑物變形是無砟軌道鐵路的重要參數,一直貫穿于設計、施工、運營養護、維修各階段。高速鐵路構筑物的變形監測與控制是高速鐵路建設成敗和安全運營的關鍵,為使變形監測所獲取的數據科學、可靠并連續,因此在《高速鐵路工程測量規范》中,專門作為一章對構筑物變形測量的監測網構網、測量精度、監測點的布設及測量方法進行了規范。這是高速鐵路精密工程測量體系的一個特點。
第五章 結束語
目前,我們通過引進、消化吸收、再創新,已掌握了高速鐵路工程建設測量技術。《高速鐵路工程測量規范》已編制完成并頒布實施,形成了一套具有自主知識產權的高速鐵路工程測量技術標準體系,并大規模地開展高速鐵路建設。但是,隨著我國多條高速鐵路的相繼竣工,大規模地投入運營。高速鐵路的運營及養護維修測量將是一個迫切需要我們解決的問題。而如何利用已有的CPIII控制網和鋪軌基標快速完成高速鐵路的運營及養護維修測量,目前還是一個空白,需要進行進一步的研究。同時應通過對京津城際鐵路養護維修測量和鄭西、武廣客運專線無砟軌道鐵路運營及養護維修測量的總結和開展科研,研究一套適合我國客運專線鐵路軌道的運營維護測量技術,逐步完善高速鐵路運營維護測量保障體系,確保高速鐵路的安全運行。參考文獻
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第三篇:高速電弧噴涂技術
高速電弧噴涂技術
摘 要:介紹了高速電弧噴涂技術的重要性、工作原理、工藝流程及應用現狀等,并重點對主要工藝條件的影響規律進行評述。關鍵詞:高速電弧噴涂,原理,工藝 引言
電弧噴涂技術自從20世紀20年代出現以來,得到了不斷的改進,逐步走上成熟化階段,并向著精密化和自動化的方向發展。在20世紀80年代后,由于普通電弧噴涂的粒子噴射速度的限制且氧化程度比較嚴重,使電弧噴涂的涂層質量和應用受到一定影響。為此,迫切需要研制新型優質電弧噴涂技術及其設備。高速電弧噴涂技術是在普通電弧噴涂技術上發展起來的一種重要技術,通過對噴涂槍進行改進,提高噴涂粒子的霧化程度和飛行速度來增大涂層與基體的結合強度并降低涂層的孔隙率,可以賦予工件表面優異的耐磨損、防腐蝕、防滑、耐高溫等性能。高速電弧噴涂技術的開發和應用不僅具有重要的理論意義,并且在提高涂層性能方面具有巨大的應用價值。本文主要介紹高速電弧噴涂技術的原理、工藝及主要工藝條件的影響規律。高速電弧噴涂技術的工作原理
電弧噴涂技術是以電弧為熱源,將熔化了的金屬絲用高速氣流霧化,并以高速噴到工件表面形成涂層的一種工藝。電弧噴涂示意圖如圖1所示,噴涂時,2根絲狀金屬噴涂材料用送絲裝置通過送絲輪均勻、連續地分別接電源的正、負極,并保證2根絲之間在未接觸之前的可靠絕緣。當兩金屬絲材端部由于送進而互相接觸時,在端部之間短路并產生電弧,使絲材端部瞬間熔化并用壓縮空氣把熔化金屬霧化成微熔滴,以很高的速度噴射到工件表面,形成電弧噴涂層。
高速電弧噴涂技術是根據氣體動力學原理,在傳統電弧噴涂的基礎上,將高壓空氣或高溫燃氣通過特殊設計的噴嘴加速后,作為電弧噴涂的高速霧化和加速熔融金屬的動力來源,將霧化粒子高速噴射到工件表面形成致密涂層。圖2是高速電弧噴涂技術原理示意圖。高速電弧噴涂工藝流程 高速電弧噴涂工藝過程與普通電弧噴涂相似,也由工件表面預處理、電弧噴
圖 1 電弧噴涂示意圖
圖 2 高速電弧噴涂原理示意圖
涂、噴后處理和機械加工等工序組成。
3.1 表面預處理工藝
表面預處理的好壞直接影響涂層的結合強度,不潔凈的表面甚至會導致涂層的剝落。如果涂層表面有水分、油脂和灰塵時,微粒與表面之間就會存在一層隔膜,不能很好地相互嵌合。如果工件表面光滑,微粒就會滑掉或虛浮地沉積,且隨著噴涂層逐漸增厚由于內應力增大而脫落。只有潔凈、干燥、粗糙的表面, 才能使微粒在塑性尚未消失時與表面牢固地嵌合, 形成良好的附著條件。件表面預處理包括以下內容:
(1)表面清洗,對待噴涂表面及其相鄰近的區域除油、去污、除銹等。(2)表面預加工,對工件進行表面清理, 除去待修工件表面的各種損傷。(3)表面粗糙化,最為常用的方法是進行噴砂處理。
3.2 噴涂工藝
噴涂工藝參數的選擇很重要,對霧化粒子的溫度和霧化效果有較大的影響,將直接影響涂層的組織結構、工藝性能、力學性能和耐腐蝕性能。噴涂電壓一定時,噴涂電流越大,熔化金屬顆粒的溫度越高, 霧化粒子越細小,金屬絲材熔化速 度越快,顆粒表面氧化越嚴重,涂層氧化物含量增加,降低了涂層顆粒間結合力。工藝實踐表明,噴涂電流一般不超過200A為宜。噴涂電流一定時,電弧電壓越高,輸入的電功率增加,金屬絲材熔化加快, 熔融粒子溫度升高,粒子氧化嚴重,繼續增加電壓,由于送絲速度不變(由噴涂電流決定),容易造成電弧熄滅,不能進行正常噴涂,所以噴涂電壓一般不高于36V。
常用材料的高速電弧噴涂工藝規范見表1, 具體使用中應根據具體情況和使用目的進行調整。
表 1 常用材料的高速電弧噴涂工藝規范及主要用途
3.3 噴后處理
一般對噴涂后的涂層進行封孔處理。封孔后的涂層表面顏色應均勻, 無漏噴、浸潤不良及大面積流淌等現象。封孔處理后的涂層表面不再進行涂漆處理, 待封孔劑完全固化后即可使用。4 影響高速電弧噴涂涂層質量的因素
一般來說,影響高速電弧噴涂涂層質量的因素有工件的表面預處理質量、高速電弧噴涂工藝規范、壓縮空氣壓力與質量、霧化氣流速度、流量和噴槍結構等。
4.1 影響涂層表面粗糙度的因素
霧化氣流速度和氣流流量、熔融粒子溫度、粒子飛行速度和粒子尺寸對涂層表面粗糙度有決定性影響。霧化氣流速度和氣流流量決定粒子飛行速度,粒子飛行速度越高,熔融粒子撞擊工件表面的動能越大,粒子的扁平程度越大,表面粗糙度越小。熔融粒子的溫度越高,粒子的高溫塑性變形能力越大,涂層的表面粗糙度越小。由于高速電弧噴涂霧化粒子的粒度比普通電弧噴涂的粒子粒度小,并且飛行速度高,因此高速電弧噴涂涂層的表面粗糙度比普通電弧噴涂層的要低,這對某些不需對涂層進行機械加工,而又要求表面粗糙度低的場合特別有利。
4.2 影響涂層致密度的因素
噴涂層的致密度由涂層的粒子尺寸、粒子飛行速度和粒子溫度決定。高速電弧噴涂由于霧化效果增強,涂層粒子飛行速度高,動能大,粒子細小,因而涂層高度致密,涂層致密度可以和等離子噴涂涂層相媲美。
4.3 影響涂層結合強度的因素
電弧噴涂涂層的結合強度有兩層含義,一是指涂層的內聚結合強度,即金屬顆粒之間的結合強度,二是涂層與基體之間的界面結合強度,包括界面拉伸結合強度和界面剪切結合強度。涂層的內聚結合強度直接反映涂層的力學性能,涂層的界面結合強度對涂層的使用性能有決定性影響。涂層界面結合強度低是涂層剝落的主要原因之一。影響涂層界面結合強度主要因素有:
(1)壓縮空氣的壓力和質量。壓縮空氣壓力越高,高速射流區間越大,涂層結合強度越高。一般壓縮空氣壓力不低于0.5MPa。壓縮空氣的質量越好,空氣中所含油分、水分、雜質越少,涂層結合強度越高。
(2)霧化氣流流量。霧化氣流流量增加,霧化和加速效果明顯,確定槍口氣流量的大小,要與空氣壓縮機流量相匹配。
(3)被噴涂工件的表面粗糙度。工件表面粗糙度越高,涂層與基體接觸面積越大,基體與涂層之間的機械嵌合作用越大,涂層的界面結合強度越高。(4)噴涂距離。噴涂距離對電弧噴涂涂層的界面結合強度有較大的影響。普通電弧噴涂,噴涂距離在150~200mm,高速電弧噴涂,噴涂距離在150~300mm之間,熔融金屬顆粒具有最高的動能,在此區間噴涂可以獲得較高的涂層結合界面強度。(5)噴槍的噴涂效率。噴涂槍的噴涂效率越高,相應的噴涂電流越大,熔融粒子的溫度越高,有利于涂層界面結合強度的提高。(6)電弧電壓。為保證電弧穩定燃燒,噴涂電壓應選擇中間值。較高的電壓對結合強度有不良影響。以較低的電弧電壓進行噴涂,有利于提高噴涂的沉積效率、改善霧化效果、提高涂層的硬度和耐磨性。
4.4 影響涂層硬度的因素
在電弧噴涂過程中,涂層硬度的提高是由于熔融粒子撞擊基體后的快速冷卻引起組織結構的變化和涂層氧化物的存在,以及塑性變形引起的加工硬化。影響涂層硬度的主要因素有:
(1)噴涂絲材的化學成分。對碳鋼和合金鋼而言,絲材的含碳量越高,噴涂層的硬度越高。鐵素體不銹鋼和奧氏體不銹鋼的硬度主要取決于冷作硬化程度和氧化物含量的多少。
(2)噴涂距離。噴涂距離越大,熔融粒子的碳元素和合金元素燒損越多,而且熔融粒子的溫度越低,塑性變形能力越小,涂層硬度降低。
(3)壓縮空氣壓力和霧化氣流流量。壓力和流量越大,對熔化金屬的霧化和加速作用越大,高溫熔融顆粒在空氣中停留的時間越短,粒子動能大,涂層硬度增加。
(4)噴涂槍的送絲速度。隨送絲速度加快,相應噴涂電流增加,噴涂效率提高,顆粒溫度升高,撞擊工件基體表面后冷卻時間延長,冷作硬化程度下降,涂層硬度降低。
(5)電弧電壓。電弧穩定燃燒時,噴涂電壓越低,涂層硬度越高。高速電弧噴涂技術的應用現狀
高速電弧噴涂技術在腐蝕防護以及設備零件的維修、搶修等領域都得到了廣泛的應用,表1列出了高速電弧噴涂技術的主要用途。下面是高速電弧噴涂技術的一些應用實例。
5.1 提高常溫防腐性能
采用電弧噴涂技術及高速電弧噴涂技術多次對海軍某獵潛艇、“遠望”號航天測量船等艦船甲板進行防腐治理。經過多年的應用, 證明防腐效果顯著, 預計使用壽命可達15年以上。
5.2 提高防滑性能
應用高速電弧噴涂技術制備防滑涂層技術, 研制了防滑專用絲材FH-16, 用于艦船甲板等需要較高摩擦系數的場合。目前, 已應用該技術對海軍某獵潛艇主甲板進行了防滑治理, 取得了良好的效果。
5.3 提高耐磨性能 采用高速電弧噴涂技術對一臺新引風機葉輪的葉片進行了耐磨處理,噴涂層為“低碳馬氏體+3Cr13”復合涂層體系, 涂層厚度為0.5mm, 表面未經任何機加工處理, 預計壽命可成倍增加。
5.4 提高高溫防腐性能
采用高速電弧噴涂技術, 噴涂新型高鉻鎳基合金SL30以及金屬間化合物基復合材料Fe-Al/Cr3C2進行高溫腐蝕/沖蝕治理, 制備防熱腐蝕/沖蝕涂層+高溫封孔涂層形成復合涂層體系, 涂層平均厚度為0.2~0.3mm, 防腐壽命可達5年以上。結 語
高速電弧噴涂技術經濟性能好、適用性強, 是一項易于推廣的高新技術, 是目前大型鋼結構防護工程中防腐蝕壽命最長、成本最低的防護技術之一。未來一 段時間內, 高速電弧噴涂技術的發展應主要集中在3方面:(1)開發應用自動化和智能化的高速電弧噴涂設備,研制新型的噴槍結構, 以提高生產效率和質量,改善作業環境;
(2)進一步深入研究高速電弧噴涂層的防腐蝕機理,采用現代化的技術深入分析涂層的失效形式,弄清環境腐蝕機理及工藝參數對涂層性能的影響;(3)為了滿足應用范圍廣、標準要求高的條件,而大力研究復合材料、納米材料、新型合金或非晶材料等高速電弧噴涂材料。
參考文獻
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第四篇:我知我家,我愛我家
家是我們的,是我們的 后盾、,還是我們的娛樂天地、天然學校和今后發展的。我們在家中享受。
我知我家,我愛我家
【學習目標】
1、學會感受家庭中親情的溫暖。
2、知道撫養和教育子女是父母的道德和法律義務。
3、感受父母對自己的愛心、撫育,尊重父母的勞動和情感。【學習過程】
一、朗讀: 因為它遠離塵世喧囂 多想永遠長不大
因為它充滿溫馨祥和 多想永遠不離家
我愛我家 多想每一天都可以
因為它是火紅的玫瑰花 聽媽媽嘮叨
花瓣上刻著的是父母的愛情 陪爸爸散步
花蕊里住著的是姐妹的友情 當我抬頭看天空
而那被花香浸透的空氣里 你可從我的眼睛里看到眷戀
散發出濃濃的親情 對家的眷戀?
我愛我家 當我提筆寫家書
因為它是淡藍淡白的睡衣 你可從我的文字里讀出寂寞
淡藍的是海的寬容 離家人的寂寞?
淡白的是云的潔白 當我朗誦詩篇
而藍與白之間的空隙 你可從我的聲音里感受到愛
被寧靜與和諧占據著 對家的愛?
我愛我家 我愛我家
因為愛所以愛 因為那一盞固執地為我亮至深夜的燈
因為愛所以愛 因為那兩張即使倦了仍掛著笑的臉
思念像一片葉 我愛我家
風將它吹向世界的每一個角落
你可曾聽見葉的低語
它說
二、新知初探 我愛我家
1、家庭對我們的成長有什么意義?
家庭是我們成長的 是我們的 和
;父母是我們最親的人,也是我們的。
2、父母之愛是什么樣的愛?
在世上的多種愛中,至深至純的愛是
和
。這種愛是
的愛、的愛、的愛、的愛。母愛如
,往往
;父愛如
,往往。
3、父母對子女的義務? 父母對子女的撫養教育,是
的自然流露,是
的彰顯和發揚,又是當今和
的要求。
4、為什么要愛自己的家?
二、探究提升 ? 探究一:我的家庭屬于什么類型?
1、我家有我和父母
2、我家有我、父母和爺爺奶奶
3、我家有我、妹妹和父母
4、我家有我、弟弟、父母和姥姥
? 探究二:秀怡的父母嫌她是個女孩,拒絕撫養她,可以嗎?為什么? 答: ? 探究三:連線: 情感棲息地
父母與我一起說家常、做游戲 物質生活后盾
父母的一言一行都影響和教育著我們 安全健康保障
父母參與規劃我的未來,給我提供學習的機會和條件 娛樂天地
父母與我分享苦與樂 天然學校
父母給我提供生活條件,撫養我 發展的大本營
父母關心我的安全、帶我看病
三、鞏固提升
1.父母對子女的撫養是……………………………………………………………()
①指父母為子女的生活和學習提供一定的物質條件②子女健康成長的前提③父母對子女所盡義務的主要內容④子女對父母所盡義務的主要內容
A. ②③④
B. ①③④
C. ①②④
D. ①②③
2.學生小林的家庭生活很優裕,他在家說一不二,父母則百依百順,以至于小林在外欺負別人,打架斗毆,走上了犯罪的道路。在這里,小林的父母沒有履行好…()
A.撫養的義務
B.贍養的義務
C.扶助的義務 D.教育和保護的義務
3.《常回家看看》歌中唱道:“常回家看看,回家看看,哪怕是幫爸爸捶捶后背揉揉肩。常回家看看,回家看看,哪怕是幫媽媽刷刷筷子洗洗碗。老人不圖兒女作多大貢獻,一輩子不容易,就圖個團團圓圓。”以上歌詞說明“家”是我們…………………()
A.經濟收入的來源
B.文化娛樂的天地
C.身體保健的場所D.情感棲息的地方
4.《常回家看看》這首歌觸動了很多人的心,因為它所體現的是……………()
①子女對父母的反哺之情②父母享受天倫之樂的需求③中華民族的傳統美德④父母對子女的養育之情
A. ②③④
B. ①③④
C. ①②④
D. ①②③. “養不教,父之過”,“家長是孩子的第一任老師”。這突出表明家庭具有…()
A.撫養功能
B.保護功能
C.教育功能
D.懲罰功能
6.麗麗因長著“兔唇”而受到父母虐待,她應該采取的正確做法是…………()
A.離家出走
B.向法院提起訴訟,維護自身的合法權益
C .外出打工賺錢,學會自立
D.斷絕與父母的關系
7.陶行知教育兒子要棄虛務實,特寫了一副對聯:“寧為真白丁,不做假秀才。”陶行知履行了()
A.撫養子女的義務
B.教育子女的義務
C.扶助子女的義務D.保護子女的義務
第五篇:弘揚行知大愛
弘揚行知大愛,關注留守兒童
-----溫暖就在身邊 童年,那么的天真與爛漫,爛漫天真卻又夾著無助和苦澀; 童年,那么的夢幻與縈繞,縈繞夢幻卻又帶著相思和孤單。
農村留守兒童是農村社會轉型時期和農村大規模勞動力到城市就業后出現的一個特殊的社會群體,他們或者父母雙方都在城市打工,或者父親或者母親單方在外面打工,這些孩子或者與他們的爺爺奶奶、姥姥姥爺住在一起,或者與親戚、朋友、鄰居生活在一起,也有很大一部分孩子自己獨立生活。
在我家的周圍就有這樣一群孩子,而且是在我們這里是再普通不過了。為了讓孩子過上更好的生活,父母遠離家鄉出去打工也是迫不得已。
根據這段時間的了解和觀察,發現留守兒童其實在物質方面并不存在什么問題,相反,不少的留守兒童因為父母在外打工,家庭經濟條件比其他沒有外出打工的家庭優越,其衣著要好一些,身上的零用錢也會相對多一些。因為父母長期不在身邊,受到各種環境的影響,獨立能力相比之下也強的多。特別的懂事,這是這些天與孩子相處給我最多的感覺。
不過,留守兒童在心理方面還是存在很大的問題的。主要表現在 ① 孤僻,不愛說話
這個現象是最顯著的,他們更多地喜歡一個人呆在家里,或者看電視,或者玩游戲,不喜歡跟別人交流,很害羞。有些孩子甚至家里來親戚都不好意思上桌吃飯。
② 容易相信別人,容易受傷害
因為是孤單慣了,難得有一個可以說話的人就會特別地信任他,把他視為自己最好的朋友。但是當他付出后卻得不到他想要的時候就會受到傷害,以至于更加孤單,嚴重的可能會得“自閉癥”。
③ 缺少關愛
這個尤其體現在學校,當別人的父母下雨天給孩子送飯的時候,當老師要求開家長會的時候,當孩子生病沒人照顧的時候,孩子的心里都會特別的難過。久而久之,有些孩子學會了“獨立”,有些孩子誤入歧途。其次,在教育和安全方面也存在著很大的問題
① 由于家長不在身邊,導致孩子的心理發生了變化,會有一段沉迷期,學習成績普遍會有所影響。不過一段時間后就會發生不同的變化,有的恢復了有的一直低迷。
② 成績差了,老師更多的是責罰,而不是關心。漸漸地就會討厭學習,討厭學校,沉迷游戲網絡,甚至走上不歸路。
③ 長期脫離父母的引導,不能得到良好的教育,缺乏社會經驗,自制力不強,走上違法犯罪甚至自殺輕生之路,危及自己的人身和生命。
我家隔壁有個叫張某的小孩,今年13歲,剛上初中。兩年前父母外出打工沒有時間照顧他,使他成為了“留守兒童”的行列。
剛上初中就離開了父母,沒有辦法只能住在學校。經過半學期變化了不少,與他父母在家時比,明顯變得“沉默”了。以前很活潑,經常到我家里來玩,看
到我媽就會很高興地叫嬸嬸,很可愛。可惜現在很少出門了,只是偶爾還跟我說說話。我主動的找他去玩,他要么就是委婉拒絕,要不就是很消極。
德國雅斯貝爾斯說過這樣一句話,“一棵樹搖動另一棵樹,一朵云搖動另一朵云,一個靈魂喚醒另一個靈魂”。于是我決定慢慢地去改變他,希望我的微薄之力可以幫到他,讓他感受到溫暖。
他爸媽要到大年三十晚上才回來,我就借著無聊的名義,說想要幫著他打掃了一下家里的衛生。沒想到他的確是一個懂事的孩子,掃地,拖地做的很賣力。問他平時為什么不打掃衛生?他說不愿意動,不想做。邊忙邊聊著,順勢又夸了他幾句,沒想到他更加得意了。接下來的幾天,漸漸地他接受了我,陪他逛街聊天買零食,他也毫不吝嗇的介紹“寶貝”給我。我發現他又恢復了他原來的面貌了。
大年初一一大早就來給我拜年了,睡意朦朧地我卻是一下就沒有了睡意,看著他燦爛的笑容,很開心,一種由心而生的溫暖。是啊,孩子天真純潔的笑容可以融化一切。
時間過得真快,一轉眼寒假即將結束。昨天他跑來跟我說他第二天就要來學了,說謝謝我這些天陪他,說舍不得我,說希望我有時間一定回來看他,他會好好學習的。
說實話心里還是有點難受的,不過不是因為他的話,而是不知道這個到底是誰的錯,是父母還是社會?
我覺得這樣一句話說的特別好:“既然不能改變結果,為什么不去完善過程呢?”我們并不能改變現在的社會客觀環境,但是我們可以去做一些我們能做之事,讓世間少一些寒冷多一些溫暖。
現在的留守兒童問題已經引起了社會各界人士的關注,我在此倡導“弘揚行 知大愛,關注留守兒童”的活動,希望更多的人能夠參與進來,伸出援助之手,做一些力所能及的事情,走進他們的生活,走進他們的心里,讓祖國的花朵少受枯萎和凋零之苦。“只要人人都獻出一份愛,世界將變成美好的人間”!