Die produksie van grafietkroeë het aansienlik ontwikkel met die koms van isostatiese perstegnologie, wat dit as die mees gevorderde tegniek wêreldwyd bestempel. In vergelyking met tradisionele rammetodes, lei isostatiese persing tot kroeë met 'n eenvormige tekstuur, hoër digtheid, energie-doeltreffendheid en beter weerstand teen oksidasie. Die toepassing van hoë druk tydens gietwerk verbeter die tekstuur van die kroesie aansienlik, wat porositeit verminder en gevolglik termiese geleidingsvermoë en korrosieweerstand verhoog, soos geïllustreer in Figuur 1. In 'n isostatiese omgewing ervaar elke deel van die kroesie eenvormige gietdruk, wat materiaalkonsekwentheid deurgaans verseker. Hierdie metode, soos uitgebeeld in Figuur 2, oortref die tradisionele ramproses, wat lei tot 'n aansienlike verbetering in kroesieprestasie.
1. Probleemstelling
'n Kommer ontstaan in die konteks van 'n aluminiumlegering-isolasieweerstandsdraadkroesoond wat geramde grafietkroesies gebruik, met 'n lewensduur van ongeveer 45 dae. Na slegs 20 dae se gebruik word 'n merkbare afname in termiese geleidingsvermoë waargeneem, vergesel van mikro-krake op die kroesie se buitenste oppervlak. In die latere stadiums van gebruik is 'n ernstige afname in termiese geleidingsvermoë duidelik, wat die kroesie byna nie-geleidend maak. Daarbenewens ontwikkel veelvuldige oppervlakkrake, en verkleuring vind plaas aan die bokant van die kroesie as gevolg van oksidasie.
By inspeksie van die kroesoond, soos getoon in Figuur 3, word 'n basis van gestapelde vuurvaste stene gebruik, met die onderste verhittingselement van die weerstandsdraad 100 mm bo die basis geleë. Die bokant van die kroesoond word verseël met asbesveselkomberse, ongeveer 50 mm van die buitenste rand geplaas, wat beduidende skuur aan die binneste rand van die kroesoond se bokant toon.
2. Nuwe Tegnologiese Verbeterings
Verbetering 1: Aanvaarding van Isostatiese Geperste Klei Grafietkroes (met Lae-Temperatuur Oksidasiebestande Glans)
Die gebruik van hierdie kroesie verbeter die toepassing daarvan in aluminiumlegerings-isolasie-oonde aansienlik, veral in terme van oksidasieweerstand. Grafietkroesies oksideer tipies by temperature bo 400 ℃, terwyl die isolasietemperatuur van aluminiumlegerings-oonde tussen 650 en 700 ℃ wissel. Kroesies met lae-temperatuur oksidasiebestande glasuur kan die oksidasieproses effektief vertraag by temperature bo 600 ℃, wat langdurige uitstekende termiese geleidingsvermoë verseker. Terselfdertyd voorkom dit sterktevermindering as gevolg van oksidasie, wat die kroesie se lewensduur verleng.
Verbetering 2: Oondbasis wat grafiet van dieselfde materiaal as die smeltkroes gebruik
Soos uitgebeeld in Figuur 4, verseker die gebruik van 'n grafietbasis van dieselfde materiaal as die kroes eenvormige verhitting van die kroes se bodem tydens die verhittingsproses. Dit verminder temperatuurgradiënte wat veroorsaak word deur ongelyke verhitting en verminder die neiging tot krake as gevolg van ongelyke bodemverhitting. Die toegewyde grafietbasis waarborg ook stabiele ondersteuning vir die kroes, wat in lyn is met die bodem en spanningsgeïnduseerde frakture tot die minimum beperk.
Verbetering 3: Plaaslike Strukturele Verbeterings van die Oond (Figuur 4)
- Verbeterde binnerand van die oonddeksel, wat slytasie aan die bokant van die smeltkroes effektief voorkom en die oondverseëling aansienlik verbeter.
- Maak seker dat die weerstandsdraad gelyk is met die onderkant van die kroes, om voldoende onderverhitting te verseker.
- Minimaliseer die impak van boonste veselkombersseëls op kroesverhitting, verseker voldoende verhitting bo-op die kroesie en verminder die effekte van lae-temperatuur oksidasie.
Verbetering 4: Verfyning van smeltkroesgebruiksprosesse
Voor gebruik, verhit die kroesie in die oond by temperature onder 200 ℃ vir 1-2 uur om vog te verwyder. Na voorverhitting, verhoog die temperatuur vinnig tot 850-900 ℃, en verminder die verblyftyd tussen 300-600 ℃ om oksidasie binne hierdie temperatuurreeks te verminder. Verlaag vervolgens die temperatuur tot die werktemperatuur en voeg vloeibare aluminiummateriaal by vir normale werking.
As gevolg van die korrosiewe effekte van raffineringsmiddels op kroeë, volg die korrekte gebruiksprotokolle. Gereelde slakverwydering is noodsaaklik en moet uitgevoer word wanneer die kroesie warm is, aangesien die skoonmaak van slak andersins moeilik word. Noukeurige waarneming van die kroesie se termiese geleidingsvermoë en die teenwoordigheid van veroudering op die kroesiewande is van kardinale belang in die latere stadiums van gebruik. Tydige vervangings moet gemaak word om onnodige energieverlies en aluminiumvloeistoflekkasie te vermy.
3. Verbeteringsresultate
Die verlengde lewensduur van die verbeterde smeltkroes is noemenswaardig, wat termiese geleidingsvermoë vir lang tye handhaaf, sonder dat oppervlakkige krake waargeneem word. Gebruikersterugvoer dui op verbeterde werkverrigting, wat nie net produksiekoste verminder nie, maar ook produksiedoeltreffendheid aansienlik verbeter.
4. Gevolgtrekking
- Isostatiese geperste kleigrafietkroesies presteer beter as tradisionele kroesies in terme van prestasie.
- Die oondstruktuur moet ooreenstem met die grootte en struktuur van die smeltkroes vir optimale prestasie.
- Behoorlike gebruik van die smeltkroes verleng die lewensduur daarvan aansienlik en beheer produksiekoste effektief.
Deur noukeurige navorsing en optimalisering van smeltkroesoondtegnologie, dra die verbeterde prestasie en lewensduur wesenlik by tot verhoogde produksiedoeltreffendheid en kostebesparings.
Plasingstyd: 24 Desember 2023