Při zpracování hliníku, výroby a souvisejících průmyslových aplikacích slouží materiály wolframu jako nepostradatelné základní prvky. Jedinečné fyzikální a chemické vlastnosti hliníku - včetně nízkého bodu tání (660 stupňů), vysoké tepelné vodivosti (237 w/(m · k)) a tendence silného oxidového filmu - vykládají přísné požadavky na bawlstenové materiály použité s ním. Výběr vhodných wolframových materiálů pro hliník - související operace přímo ovlivňují účinnost zpracování, kvalitu produktu a životnost zařízení. Tento článek bude systematicky rozpracovat typy materiálů wolframů vhodných pro hliníkové aplikace a jejich profesní vlastnosti.
Tungsten, může se může pochlubit ultra - vysoký bod tání (3422 stupňů), vynikající vysoká - pevnost v teplotě (pevnost v tahu přesahující 500 MPa 1000 stupňů) a příznivá elektrická/tepelná vodivost, se stala kritickým materiálem v hliníkových zpracovatelských procesech, jako je uvítání, řezání, {{{5} castingu. Ne všechny materiály wolframu jsou však všeobecně použitelné pro zpracování hliníku. Interakce mezi wolfram a hliníkem (jako je potenciální tvorba intermetalické sloučeniny) a specifickým prostředí zpracování (teplota, tlak, proudové parametry) vyžaduje cílený výběr materiálu.
Wolframové elektrody pro svařování hliníku
Hliníkové svařování - Obzvláště plynový wolframový obloukový svařování (GTAW, běžně známý jako svařování TIG) - se silně spoléhá na elektrody wolfsten. Výběr elektrody přímo ovlivňuje stabilitu ARC, tvorbu svaru a výskyt defektů.
Čisté wolframové elektrody (W1) nabízejí vysoký bod tání a stabilní elektrickou vodivost. V nízkých - aktuální svařovací operace hliníku (menší nebo rovna 150a) mohou udržovat stabilitu ARC. Jejich vysoký - Aktuální výkon je však omezený a jsou náchylní k kontaminaci hliníku (tvořící křehkou intermetaliku), která zhoršuje kvalitu svaru. Čisté elektrody wolframu jsou tedy vhodné pouze pro jednoduché, nízké - požadovat hliníkové svařovací úkoly.
Thorited wolfram elektrody (WT20), obsahující 1,8 - 2,2% oxid thorium, vykazují vynikající emisní schopnost elektronů a vyšší proud - ve srovnání s čistým wolframem. Udržují stabilní oblouky dokonce i pod středním - na - podmínky s vysokým proudem (200 - 400a), díky čemuž jsou vhodné pro svařování slitiny na hliníku se středně tloušťkou. Jejich odolnost proti kontaminaci je navíc výrazně zvýšena a během svařování snižuje adhezi hliníku. Všimněte si, že Thorium je radioaktivní materiál nízké úrovně; Během používání a skladování musí být implementovány přísné bezpečnostní protokoly (včetně ventilace a osobního ochranného zařízení).
Cerium - Tungsten Electrodes (WC20) slouží jako ideální non - radioaktivní alternativní alternativy k thoried Electrodes. S 1,8 - 2,2% obsahu oxidu ceru mají vynikající výkon oblouku (zapalovací napětí menší nebo rovné 12V) a stabilitou ARC. Při svařování hliníku snižují rozstřik o více než 30% a zlepšují konzistenci tvorby svaru. Jejich odolnost proti hliníkové kontaminaci a životnost služby (1,5x života čistého wolframu) je stále více převládají ve výrobním prostředích s vědomím životního prostředí.
Lanthanum - Tungsten Electrodes (WL15) představuje další vysoký - výkon non - radioaktivní možnosti. Obsahující 1,3 - 1,7% oxidu lanthanum nabízí vysoký proud - nosnost (až 500a) a koncentrované vlastnosti oblouku (poměr kompresního oblouku větší než nebo rovná 1,2). Tím se snižuje vstup tepla na hliníkové obrobky o 15 - 20%, což minimalizuje tepelnou deformaci-kritickou výhodu pro hliníkové složky citlivé na teplu (jako jsou části slitiny 6061-T6).
Wolframové slitiny pro hliníkovou matrici - lití plísní
V hliníkové die - lití, plísně vydrží prodloužený kontakt s roztaveným hliníkem (680 - 720 stupňů) a vyžadují výjimečný vysoký - teplotní odpor, odolnost proti opotřebení a odolnost proti tepelnému šoku. Tungsten slitiny - primárně Tungsten - Nickel - Iron (w - ni - Fe) a Tungsten - Nikel - (W - ni - CU) Systems-se široce používají pro klíčové komponenty a vložky.
W - ni - Fe slitiny (obvykle 90W-7NI-3FE) nabízejí vysokou hustotu (17,5-18,5 g/cm³), vysokou pevnost (tahová síla větší než nebo rovná 800 MPa) a dobrá tvrdost (dopadnutí větší než 20 J). Odolají roztavenému dopadu na hliníku a vykazují rychlost opotřebení o 30% nižší než konvenční ocel H13, což výrazně prodlužuje životnost plísní. Jejich mírná tepelná vodivost (80-100 w/(m · k)) usnadňuje rovnoměrné rozdělení tepla a zabraňuje lokálním přehřátí a lití defektů.
W - ni - Cu slitiny (např. 85W - 10ni - 5CU) Poskytovat srovnatelné vysoké - teplotní výkon a odolnost proti nabídce vyšší machinability (30% vyšší míra materiálu než W -}. Díky tomu jsou ideální pro výrobu komplexně strukturovaných plísní hliníkových die-castingových plísků (jako jsou formy komponenty slitiny hliníku v automobilovém průmyslu se složitými dutinami).
Wolframový karbid pro nástroje pro řezání hliníku
Řezání hliníku je základním krokem ve výrobě hliníku. Vzhledem k nízké tvrdosti Aluminium (HB30 - 100) a vysoké plasticity jsou řezací nástroje náchylné k opotřebení a stavění - vzhůru. Tungsten Carbide (WC - CO) Materiály - s tvrdostí přesahující HRA85 a vynikajícím odolností proti opotřebení jako optimální řešení pro nástroje pro řezání hliníku.
Pro řezání hliníku jsou upřednostňovány cementované karbidy s nízkým obsahem kobaltu (CO menší nebo rovna 6%). Snížený obsah pořadače kobaltu minimalizuje chemickou afinitu s hliníkem a snižuje vytvořenou tvorbu okraje nahoru o více než 40%. Kromě toho jemná - zrnitý karbid wolframu (velikost zrn 0,5-1μm) zvyšuje tvrdost nástroje (HRA88-90) a opotřebování odolností, což udržuje ostrost špičky během prodlouženého hliníkového obrábění.
Povrchové ošetření pro nástroje karbidu wolframu dále optimalizují výkon řezání hliníku. Titanový nitrid (cínový) povlaky (tloušťka 3 - 5 μm) Snižují koeficient tření z 0,6 na 0,3, zatímco povlaky titanu karbonitridu (TiCN) zlepšují odolnost proti opotřebení o 50% ve srovnání s neopojetými nástroji. Tyto povlaky prodlužují životnost nástroje o 2-3x a zvyšují účinnost řezu při vysokorychlostním hliníkovém obrábění (vřeteno se zvyšuje více nebo rovná 3000 ot / min).
Závěrem lze říci, že výběr vhodných materiálů pro zpracování hliníku vyžaduje komplexní posouzení specifických metod zpracování, pracovních podmínek a ukazatelů výkonu. Ať už pro svařování elektrod, die - lití slitin plísní nebo řezací karbidy nástroje, každý typ materiálu má odlišné profesní vlastnosti a scénáře aplikací. Pouze přes přesný výběr materiálu může zpracování hliníku dosáhnout optimální účinnosti a kvality, přimět odvětví zpracování hliníku směrem k profesionálnímu a efektivnějšímu rozvoji. S pokračujícím pokrokem v materiálové vědě, příští - Generation High - Výkonné materiály Tungsten přizpůsobené pro hliníkové aplikace -, jako jsou nanostrukturované wolfstenové slitiny a přijímání vrstev a přijímání a přijímání a přijetí.
