論文類別：專家論文
作 者：佚名
所在地區(qū)：鋁合金扁錠可調(diào)石墨結(jié)晶器加工工藝研究
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摘 要：
2可調(diào)石墨結(jié)晶器的設(shè)計(jì)加工
采用可調(diào)石墨結(jié)晶器，就是為了最大限度地降低結(jié)晶器的投資成本。實(shí)現(xiàn)同一結(jié)晶器一定寬幅內(nèi)的任意調(diào)整，并能夠適合大多數(shù)鋁合金牌號生產(chǎn)的需求�？茖W(xué)合理的結(jié)晶器設(shè)計(jì)方案決定了結(jié)晶器的最終使用性能，因此在可調(diào)石墨結(jié)晶器設(shè)計(jì)階段應(yīng)注意以下幾點(diǎn):1)該可調(diào)石墨結(jié)晶器將要生產(chǎn)的扁錠的鋁合金種類;2)以哪個(gè)鋁合金牌號或者哪個(gè)鋁合金系作為結(jié)晶器的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，以及其期望實(shí)現(xiàn)的鑄造速度;3)可調(diào)石墨結(jié)晶器的內(nèi)腔曲線設(shè)計(jì);4)可調(diào)石墨結(jié)晶器冷卻水的出水孔孔道長度、冷卻水孔間距、冷卻水水孔直徑以及結(jié)晶器冷卻水噴射角度;5)可調(diào)石墨結(jié)晶器石墨板的固定方案設(shè)計(jì);6)可調(diào)石墨結(jié)晶器的大面與小面過渡的Ｒ角(圓角)，需滿足結(jié)晶器生產(chǎn)不同鋁合金扁錠時(shí)更換不同角度石墨板的工藝需求，并能夠?qū)崿F(xiàn)Ｒ角快速更換的使用要求。圖1為可調(diào)石墨結(jié)晶器3°石墨板所采用的Ｒ角示意圖。鋁合金扁錠的各向收縮量不同。在購買或設(shè)計(jì)可調(diào)石墨結(jié)晶器前，應(yīng)明確主要生產(chǎn)的鋁合金種類、鑄造速度、結(jié)晶器石墨板的角度等。一般情況下生產(chǎn)1×××、8×××系鋁合金扁錠時(shí)，結(jié)晶器石墨板選用0°石墨板;生產(chǎn)3×××、6×××系鋁合金扁錠時(shí)，結(jié)晶器石墨板選用3°石墨板;生產(chǎn)5×××系鋁合金扁錠時(shí)結(jié)晶器石墨板選用5°石墨板。建議其內(nèi)腔曲線不要采用簡單的幾段直線或一段弧線，避免曲線過渡不夠平滑引起石墨板與結(jié)晶器型腔產(chǎn)生間隙。圖2中所示圈中部分為可調(diào)石墨結(jié)晶器石墨板容易產(chǎn)生間隙的部位。為避免石墨板與結(jié)晶器型腔產(chǎn)生間隙影響熱傳導(dǎo)，在設(shè)計(jì)加工可調(diào)石墨結(jié)晶器型腔曲線時(shí)需注意以下幾點(diǎn):1)弧線部分盡可能采用多段直線或弧線(20～40段直線或弧線組成)，使線段間的銜接更加平滑。2)直線調(diào)整段與弧線過渡銜接處應(yīng)特別注意，不得有明顯的過渡銜接痕跡。而絕大多數(shù)石墨板與結(jié)晶器型腔的間隙就是因?yàn)橹苯舆^渡的鈍角引起的。過渡位置的加工工藝應(yīng)通過反復(fù)試驗(yàn)，確保石墨板與結(jié)晶器型腔的貼合精度。3)軋制面(大面)石墨板兩端與結(jié)晶器型腔兩端應(yīng)預(yù)留足夠的間隙，并應(yīng)設(shè)計(jì)石墨板定位工具�？烧{(diào)石墨結(jié)晶器石墨板的定位工具主要是為了在維修、維護(hù)結(jié)晶器時(shí)方便快速定位石墨板和保證石墨板的安裝精度。4)結(jié)晶器小面的型腔曲線簡單，加工難度較小，加工精度也容易控制，故此建議小面石墨板采用熱裝方式安裝，有助于減小石墨板與結(jié)晶器型腔的間隙，增加導(dǎo)熱能力。5)可調(diào)石墨結(jié)晶器石墨板的固定方式必須滿足提高石墨板貼合度的需求。6)合理確定可調(diào)石墨結(jié)晶器的石墨板與結(jié)晶器型腔的加工順序:第一步，制作可調(diào)石墨結(jié)晶器石墨板加工的胎模，降低石墨板加工過程中變形;第二步，加工石墨板的背面(與鋁制腔體接觸的表面);第三步，檢驗(yàn)石墨板與鋁制腔體的貼合度，并處理存在間隙部分，確保石墨板與鋁制腔體的貼合度達(dá)到95%以上，不能有連續(xù)的不貼合部分;第四步，將石墨板固定在可調(diào)石墨結(jié)晶器大面型腔上加工石墨板工作表面;第五步，加工可調(diào)石墨結(jié)晶器石墨板其他需要加工和配合的部分;第六步，組裝可調(diào)石墨結(jié)晶器，并檢查石墨板與型腔的貼合度，可采用敲擊的方式通過聲音辨別是否存在間隙。7)可調(diào)石墨結(jié)晶器的石墨板在加工過程中由于其長、寬、厚的比值較大，增加了機(jī)械加工過程中的變形量，而石墨在被機(jī)械加工時(shí)是以顆粒狀被切削。因此合理優(yōu)化石墨板的加工工藝顯得尤為重要，特別是要控制石墨板的微量機(jī)械加工精度，建議參考《微銑刀幾何參數(shù)對脆性微細(xì)等靜壓石墨件高速精銑削的影響研究》等相關(guān)文獻(xiàn)［2］。8)加工完成的可調(diào)石墨結(jié)晶器石墨板需要逐塊進(jìn)行氣孔率檢查，確保氣孔均勻。均勻的氣孔才能保證石墨板均勻的存儲、釋放油脂。氣孔分布不均勻的石墨板會影響結(jié)晶器的自潤滑性能。9)建議對可調(diào)石墨結(jié)晶器所用的石墨板進(jìn)行一些提高使用性能的處理，例如在原材料焙燒階段或加工完成后進(jìn)行適當(dāng)?shù)奈锢淼�、化學(xué)的或者其他的方法處理。
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