時(shí)間：2023-05-30 08:53:59
開(kāi)篇：寫(xiě)作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇不銹鋼材料，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過(guò)程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
關(guān)鍵詞：奧氏體；不銹鋼材料；換熱設(shè)備；材料腐蝕；氯化物應(yīng)力腐蝕 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A
中圖分類(lèi)號(hào)：TQ051 文章編號(hào)：1009-2374（2017）11-0072-03 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2017.11.037
1 概述
不銹鋼波紋管換熱器是一種新型的換熱設(shè)備，相較于傳統(tǒng)的換熱設(shè)備具有設(shè)備重量輕、傳熱系數(shù)高、不易結(jié)垢等優(yōu)點(diǎn)，在供水、供熱等場(chǎng)所得到廣泛應(yīng)用。另外，在石油煉制行業(yè)、制藥行業(yè)、化工行業(yè)也都得到了廣泛的應(yīng)用。在使用過(guò)程中，由于上述行業(yè)涉及到的介質(zhì)具有腐蝕性，再加上不銹鋼波紋管換熱器使用變截面薄壁換熱元件，因此要對(duì)其防護(hù)性和腐蝕性進(jìn)行分析，降低不必要的損失。
2 氯化物應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂的主要問(wèn)題及因素
2.1 氯化物應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂的主要問(wèn)題
304和316不銹鋼均在耐腐蝕性能、強(qiáng)度和耐沖刷能力方面表現(xiàn)較強(qiáng)，同時(shí)具有良好的可加工性能，加之價(jià)格便宜，所以波節(jié)管換熱器通常都會(huì)采用這兩種不銹鋼作為制作材料，然而這種不銹鋼材料的最顯著問(wèn)題是承受應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂的性能較差。所謂應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂實(shí)際是指材料在腐蝕與應(yīng)拉力的同時(shí)作用下而形成的破裂現(xiàn)象，這也屬于這種腐蝕與均勻腐蝕、點(diǎn)腐蝕等的不同之處。疲勞腐蝕雖然也是應(yīng)力和腐蝕介質(zhì)共同作用下的一種腐蝕，但其屬于交變應(yīng)力，而不屬于拉應(yīng)力，所以其與應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂是不相同的，通常情況下，人們將氫脆與堿裂也劃歸到應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂的范疇。在城鎮(zhèn)集中供熱系統(tǒng)中，由于其中不涉及高濃度硫化物和苛性堿溶液，因此不容易產(chǎn)生氫脆與堿裂，這種應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂主要是由水中的氯化物促成的，由此可見(jiàn)，氯離子容易引起奧氏體不銹鋼的應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂問(wèn)題。
2.2 造成氯化物應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂的主要因素
影響氯化物應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂的主要因素是拉應(yīng)力、水中氯離子含量、水中溶解氧的含量和水溫四種。
拉應(yīng)力屬于腐蝕開(kāi)裂發(fā)生的必要條件，裂口和拉應(yīng)力呈垂直方向，而壓應(yīng)力與開(kāi)裂是無(wú)關(guān)的。拉應(yīng)力表現(xiàn)為單獨(dú)的殘余應(yīng)力和外加應(yīng)力形式或者以兩者兼容的形式出現(xiàn)。由于波節(jié)管成形的殘余應(yīng)力非常大，在受熱膨脹的情況下，波節(jié)管具有一定的補(bǔ)償能力，所以其應(yīng)力值較小。通過(guò)應(yīng)力測(cè)試數(shù)據(jù)能夠證明，水中氯化物和溶解氧的含量越高，而氯化物應(yīng)力腐蝕的承受能力會(huì)越低，但在溫度上則存在一個(gè)極值，當(dāng)溫度低于這一極值時(shí)，則應(yīng)力腐蝕會(huì)隨溫度的上升而不斷加劇；當(dāng)溫度高于這一極值時(shí)，則應(yīng)力腐蝕會(huì)隨著溫度的上升逐漸
減弱。
應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂的傾向預(yù)測(cè)具有非常大的困難。由于應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂與應(yīng)力、介質(zhì)的種類(lèi)和成分等較多的因素有關(guān)，加之模擬真實(shí)工況的難度很大，因此應(yīng)力很難實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確測(cè)定，通常應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂被分為兩過(guò)程，即裂縫的萌生與擴(kuò)展。客觀的講，腐蝕過(guò)程主要發(fā)生在裂縫中，裂縫內(nèi)部的氯離子濃度要比裂縫外濃度高出將近10倍。在測(cè)試的過(guò)程中，因縫隙內(nèi)無(wú)法進(jìn)行測(cè)試，所以只能在縫隙外進(jìn)行測(cè)定；若按照實(shí)際工況，則因出現(xiàn)破裂需要很長(zhǎng)的時(shí)間，而難以獲得較為系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，所以在氯化物應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂試驗(yàn)中，通常均將試件置于溫度和濃度都很高的氯化物溶液中來(lái)對(duì)其破裂情況進(jìn)行觀察。
3 不銹鋼材料在應(yīng)用中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)
3.1 在沸騰氯化鎂溶液中獲得的試驗(yàn)數(shù)據(jù)
通過(guò)向試件施加外力將其變成U型，試件由此就具有一定的內(nèi)應(yīng)力，該方法被稱為變形加載法。在不同濃度的沸騰氯化鎂溶液中觀察試件的破裂時(shí)間，能夠獲得在不同濃度與溫度條件下試件的準(zhǔn)確破裂時(shí)間，實(shí)驗(yàn)表明：當(dāng)304不銹鋼大約在108.5℃、316不銹鋼在131.5℃時(shí)，溶液濃度無(wú)論多高，都不會(huì)發(fā)生氯化物應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂現(xiàn)象。而另一組研究者則在相同條件下對(duì)試件的斷裂時(shí)間進(jìn)行了觀察，濃度關(guān)系如圖1所示，研究者認(rèn)為，如果可以在沸騰的氯化鎂溶液中100h仍不破裂，那么就說(shuō)明這種合金材料適合在這種條件下使用。從圖1可以發(fā)現(xiàn)，316不銹鋼的抗應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂能力明顯優(yōu)于304不銹鋼，如表1所示。
3.2 在高溫水中實(shí)驗(yàn)獲得的部分?jǐn)?shù)據(jù)
在溫度相同情況下，溶液的氯濃度與斷裂時(shí)間的關(guān)系。其中表明，當(dāng)溫度在225℃、外加應(yīng)力在1.75MPa的情況下，裂縫的孕育期、擴(kuò)展期和斷裂的具體時(shí)間，同時(shí)表明，當(dāng)溶液濃度≤50ppm時(shí)，裂縫的孕育期非常長(zhǎng)，甚至不易產(chǎn)生，當(dāng)溶液濃度≥100ppm時(shí)，隨著溶液濃度的增加，裂縫的孕育期時(shí)間會(huì)逐漸變短，而裂縫的擴(kuò)展期會(huì)逐漸變長(zhǎng)，裂縫的產(chǎn)生幾率增強(qiáng)。
304不銹鋼在溶液含氧濃度為0.1mg/L、氯化鎂濃度為33%的情況下，溫度和斷裂時(shí)間之間的關(guān)系：若溫度是100℃的情況下，則斷裂時(shí)間需要1000h。圖2表示304不銹鋼若置放在氯濃度為600ppm的溶液中，且溫度在150℃的情況下，斷裂時(shí)間將會(huì)達(dá)到5000h。
圖3展示了溶液溫度與氯濃度對(duì)304不銹鋼應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂敏感性的影響程度試驗(yàn)結(jié)果：在溫度處于200℃～300℃時(shí)，沒(méi)有立即出現(xiàn)應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂現(xiàn)象；在溫度為150℃、氯的濃度為500ppm的情況下，經(jīng)過(guò)了168h沒(méi)有出現(xiàn)裂縫，由此可見(jiàn)，在高溫水中，氯濃度≤50ppm時(shí)很難產(chǎn)生裂縫，有時(shí)氯濃度甚至達(dá)到600ppm也不易產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂。通過(guò)認(rèn)真分析發(fā)現(xiàn)，微量氧屬于開(kāi)裂產(chǎn)生的必要條件，若將水中的氧全部清除，則即使氯濃度很高，也不會(huì)出現(xiàn)應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂現(xiàn)象。
4 對(duì)304和316不銹鋼的應(yīng)用范圍建議
現(xiàn)階段，我國(guó)在奧氏體不銹鋼防范氯化物應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂方面還沒(méi)有制定較為明確的氯含量標(biāo)準(zhǔn)，因此，在城鎮(zhèn)集中供熱中的供熱波節(jié)管換熱器上，建議參照丹麥在該方面的有關(guān)規(guī)定，但不能完全照搬，而是要根據(jù)我國(guó)的實(shí)際，對(duì)氯含量的限制適當(dāng)進(jìn)行放寬，否則在水處理設(shè)備費(fèi)用和運(yùn)行費(fèi)用方面將會(huì)非常高，鑒于此，建議將生水氯含量低于50ppm作為一個(gè)檔次，具體如下：
第一，在水處理?xiàng)l件非常好的情況下，對(duì)水全部進(jìn)行除氧，即氧含量必須小于0.1mg/L，且全部使用304不銹鋼材料。
第二，在對(duì)水進(jìn)行軟化的同時(shí)，一次完成除氧，且生成水的氯含量小于50mg/L。在水溫小于130℃的情況下，建議采用304不銹鋼；當(dāng)水溫大于130℃的情況下，則建議運(yùn)用316不銹鋼。
第三，在水處理?xiàng)l件較差的情況下，當(dāng)直供水溫≤95℃時(shí)應(yīng)選擇304不銹鋼；水溫在100℃～130℃時(shí)應(yīng)選用316不銹鋼；當(dāng)水溫≥130℃時(shí)應(yīng)尋找在抗氯化物應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂性能方面質(zhì)量更好的不銹鋼新型材料。選擇過(guò)程中需要從該材料的抗氯化物開(kāi)裂的性能、加工性能和經(jīng)濟(jì)性等方面綜合考慮。
第四，當(dāng)蒸汽鍋爐的蒸發(fā)量大于6t/h的時(shí)候，必須對(duì)水進(jìn)行全部除氧。由于低壓蒸汽通常不溶解鹽類(lèi)，所以當(dāng)汽源溫度過(guò)高時(shí)，可認(rèn)為其中不含有氯化物。當(dāng)汽源屬于飽和蒸汽時(shí)，其中氯化物的雜質(zhì)攜帶量通常與鍋水質(zhì)量和蒸汽濕度具有直接的關(guān)系，若鍋爐汽水的分離裝置良好，t鍋爐就不易產(chǎn)生汽水共騰和嚴(yán)重的漏水現(xiàn)象，鍋爐只要不在嚴(yán)重超負(fù)荷狀態(tài)下運(yùn)行，則蒸汽的濕度一般會(huì)保持在3%以下，而飽和蒸汽中所攜帶的氯化物也應(yīng)該很少，所以鍋爐汽水裝置的良好運(yùn)行，是防止氯化物應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂問(wèn)題的最有效保障。
第五，低碳不銹鋼304L和316L通常只在焊接管中或者用戶指定要求的情況下使用，為了有效節(jié)省成本，通常不使用低碳不銹鋼材料。
第六，電化學(xué)保護(hù)應(yīng)力腐蝕會(huì)與材料、環(huán)境的電化學(xué)反應(yīng)具有非常密切的關(guān)系，因此在利用電化學(xué)方法的過(guò)程中，可通過(guò)以下兩種形式來(lái)防止應(yīng)力腐蝕破裂現(xiàn)象的發(fā)生：通過(guò)給定電位來(lái)使處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的游離電位從應(yīng)力腐蝕敏感區(qū)離開(kāi)；通過(guò)加入一定量的緩沖劑來(lái)使開(kāi)路電位轉(zhuǎn)移到應(yīng)力腐蝕的不敏感區(qū)域。
5 結(jié)語(yǔ)
綜上所述，奧氏體是否容易出現(xiàn)腐蝕開(kāi)裂主要和熱網(wǎng)和鍋爐水處理裝備及運(yùn)行水平相關(guān)，當(dāng)前有很多鍋爐都沒(méi)有設(shè)置除氧設(shè)備，一些設(shè)備雖然設(shè)置了除氧設(shè)備，但是由于運(yùn)行不正常，會(huì)出現(xiàn)汽水分離器蒸汽短路，無(wú)法發(fā)揮分離作用，在允許過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)漏水或汽水共騰事故，由于熱網(wǎng)除污器失效或者失水率過(guò)高等情況的存在，很容易導(dǎo)致不銹鋼材料腐蝕開(kāi)裂，所以提升熱網(wǎng)和鍋爐的運(yùn)行水平至關(guān)重要，本文重點(diǎn)對(duì)奧氏體不銹鋼材料在防止氯化物應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂的問(wèn)題進(jìn)行了探討，在預(yù)防氯化物腐蝕方面具有一定的借鑒參考價(jià)值。
參考文獻(xiàn)
[1] 董雷云，劉長(zhǎng)軍，潘緝悌.板式換熱器不銹鋼板片失效分析[J].壓力容器，2005，22（5）.
[2] 朱流，沃銀花，酈劍，等.SUS304不銹鋼膨脹節(jié)腐蝕失效分析[J].熱處理，2005，12（3）.
關(guān)鍵詞：不銹鋼；鉆孔；攻絲；工藝
1 概述
不銹鋼（Stainless Steel）指耐空氣、蒸汽、水等弱腐蝕介質(zhì)和酸、堿、鹽等化學(xué)浸蝕性介質(zhì)腐蝕的鋼，又稱不銹耐酸鋼。實(shí)際應(yīng)用中，常將耐弱腐蝕介質(zhì)腐蝕的鋼稱為不銹鋼，而將耐化學(xué)介質(zhì)腐蝕的鋼稱為耐酸鋼。由于兩者在化學(xué)成分上的差異，前者不一定耐化學(xué)介質(zhì)腐蝕，而后者則一般均具有不銹性。不銹鋼常按組織狀態(tài)分為：馬氏體鋼、鐵素體鋼、奧氏體鋼、奧氏體-鐵素體（雙相）不銹鋼及沉淀硬化不銹鋼等。另外，可按成分分為：鉻不銹鋼、鉻鎳不銹鋼和鉻錳氮不銹鋼等。
不銹鋼加工是指憑著不銹鋼的性能對(duì)不銹鋼進(jìn)行剪、折、彎、焊等機(jī)械加工最終得到工業(yè)生產(chǎn)所需的不銹鋼制品的過(guò)程，在不銹鋼加工的過(guò)程中需要借助大量的機(jī)床、儀器、不銹鋼加工設(shè)備。不銹鋼加工設(shè)備分為剪切設(shè)備和表面處理設(shè)備，剪切設(shè)備中又分為開(kāi)平設(shè)備和分條設(shè)備。此外，從不銹鋼的厚度來(lái)分，又有冷熱軋加工設(shè)備之分。熱切割設(shè)備主要有等離子切割、激光切割、水切割等。
2 不銹鋼的攻絲加工
2.1 不銹鋼攻絲加工的難點(diǎn)
不銹鋼作為一種優(yōu)良的耐腐蝕材料并兼有強(qiáng)度和韌性方而的優(yōu)異性能，在其應(yīng)用不斷擴(kuò)大的同時(shí)，其難加工特性的矛盾在不銹鋼攻絲上顯得尤為突出，不銹鋼攻絲的難加工性主要表現(xiàn)在：一是攻絲扭矩大；二是斷屑和排屑困難；三是絲錐磨損快，使用壽命短。以上情況的產(chǎn)生主要是由于不銹鋼材料的切削性能所決定，不銹鋼的切削性能主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：不銹鋼具有良好的塑性及一定的韌性和強(qiáng)度，導(dǎo)致加工硬化現(xiàn)象嚴(yán)重，伴隨著馬氏體相變而產(chǎn)生的材質(zhì)硬化，表面硬度可達(dá)HV400，非常容易對(duì)刀具切削刀口造成損傷；不銹鋼的高溫強(qiáng)度也很高，對(duì)于熱敏感刀具的切削尤為不利；不銹鋼的熱傳導(dǎo)率低，與低碳鋼相比，100℃時(shí)只為其1/2，900℃時(shí)僅為其1/3。因此在各種切削速度下，其切削溫度均較45#鋼高出100℃以上；不銹鋼具有相當(dāng)大的韌性和強(qiáng)度，且延伸率約為碳鋼的2倍，使加工中易與刀具發(fā)生粘結(jié)、易形成積屑瘤。
2.2 不銹鋼攻絲加工的改善
加工螺紋底孔一般采用鉆孔的方法來(lái)解決，對(duì)于M10以上螺紋的底孔，可采用鉆擴(kuò)的方法解決。底孔加工質(zhì)量的高低直接影響螺紋加工的難易程度和螺紋精度。一般底孔直徑太小或冷硬層較厚，會(huì)造成攻絲困難；底孔直徑太大或表面粗糙度較高，加工的螺紋精度就會(huì)降低。一定要嚴(yán)格按照《機(jī)械工人切削手冊(cè)》進(jìn)行查表和計(jì)算，然后選擇所需加工螺紋底孔的鉆頭或擴(kuò)孔鉆頭。根據(jù)加工螺紋底孔直徑的大小及螺紋底孔加工的方法（鉆孔或擴(kuò)孔），選擇適當(dāng)?shù)那邢魉俣群瓦M(jìn)給量并在切削液中加入硫、二硫化鉬等成分，作為劑冷卻降低孔壁的表面粗糙度，以及防止產(chǎn)生過(guò)高的切削熱，進(jìn)而加厚冷硬層，給以后攻絲造成困難。選擇的切削速度一般應(yīng)在15-20m/min。孔徑越大時(shí)，選擇的切削速度越低進(jìn)給量一般應(yīng)在0.05-0.18mm/r。同樣孔徑越大時(shí)，選擇的進(jìn)給量越低。在螺紋底孔加工時(shí)，孔口一定要倒角，通孔螺紋兩端都要倒角，倒角處直徑可略大于螺紋大徑，這樣可使絲錐開(kāi)始切削時(shí)容易切入。并可防孔口出現(xiàn)擠壓產(chǎn)生凸起現(xiàn)象。
提高攻絲效率和攻絲質(zhì)量進(jìn)而延長(zhǎng)刀具的壽命，與工件和攻絲機(jī)床形成的攻絲系統(tǒng)也有一定的關(guān)系。絲錐的順利導(dǎo)入和保證絲錐與螺紋底孔同軸是防止絲錐折斷、減少絲錐磨損、延長(zhǎng)絲錐壽命的必要保證。
3 不銹鋼材料攻絲加工
對(duì)不銹鋼（4Cr13）材料的機(jī)械零件內(nèi)螺紋加工，工廠的一般工藝程序?yàn)椋恒@孔-調(diào)質(zhì)-車(chē)外圓-擴(kuò)孔-車(chē)床前絲錐攻絲-鉆床后絲錐精攻螺紋。由于不銹鋼材料塑性大、摩擦系數(shù)大，粘附性強(qiáng)，因此易導(dǎo)致切削力增大、切屑易纏粘在絲錐上，排屑困難，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致絲錐折斷；在高溫條件下加工時(shí)，易粘附切削刀具，導(dǎo)致加工時(shí)產(chǎn)生振動(dòng)和絲錐磨損，使加工件表面粗糙度降低，尺寸精度得不到保證。為了有效的提高加工質(zhì)量和提高生產(chǎn)效率，對(duì)該工藝進(jìn)行了改進(jìn)，改進(jìn)后的工藝程序?yàn)椋捍帚@孔-調(diào)質(zhì)-車(chē)外圓-擴(kuò)孔-軟爪夾持、車(chē)床后絲錐精切螺紋。
對(duì)標(biāo)準(zhǔn)絲錐的幾何參數(shù)也進(jìn)行了改進(jìn)，主要改進(jìn)方面如下：（1）增大絲錐切削刃前角。一般標(biāo)準(zhǔn)絲錐切削刃前角常取8-10°，對(duì)于切削不銹鋼材料此角偏小，致使刀刃不夠鋒利，切削不順利，切削扭矩大，絲錐易折斷。經(jīng)試驗(yàn)證明，將前角加大到15-20°較適宜（如圖1）所示。（2）刃磨排屑槽。由于標(biāo)準(zhǔn)絲錐一般做成直槽，切屑易滯留在直槽內(nèi)，導(dǎo)致增加摩擦，加快了刀具磨損，降低了絲錐的耐用度和螺紋的加工質(zhì)量。在直槽絲錐導(dǎo)向部分刃磨出3-5°的斜面，可控制切屑沿著絲錐進(jìn)刀方向排出螺孔外，改進(jìn)了直槽排屑的不足，減少了刀具磨損，提高了絲錐的耐用度和螺紋的加工質(zhì)量。（3）鏟削導(dǎo)向部分后角。有的標(biāo)準(zhǔn)絲錐導(dǎo)向部分沒(méi)有后角，車(chē)孔壁產(chǎn)生很大摩擦，絲錐易咬死。對(duì)絲錐后角鏟削0.2-0.3mm，有較好的防止絲錐咬死作用。
[參考文獻(xiàn)]
[1]王選選.機(jī)械制造工藝.機(jī)械工業(yè)出版社.2007.
1、不銹鋼材料：不銹鋼材料規(guī)格有很多，其中良好的不銹鋼材料成分含18%鉻以及8%的鎳，達(dá)到此標(biāo)準(zhǔn)的材料才是符合國(guó)'家食品級(jí)標(biāo)準(zhǔn)是綠色環(huán)保產(chǎn)品，才能有防銹功能和耐腐蝕的作用。普通不銹鋼杯體色澤呈現(xiàn)發(fā)白和發(fā)暗的狀況，檢測(cè)的方法是放入濃度1%的鹽水浸泡24小時(shí)后，如果產(chǎn)生銹斑，就說(shuō)明其所含的部分元素超標(biāo)。
2、塑料配件：食品級(jí)新塑料的特點(diǎn)是不僅氣味小，而且表面光亮無(wú)毛刺，使用壽命長(zhǎng)也不易老化。普通塑料或回收塑料的特點(diǎn)是氣味大且色澤灰暗毛刺多，塑料易老化且容易斷裂。
3、容量：好的不銹鋼保溫桶的內(nèi)膽的深度與外殼的高度基本上是一致的。有些質(zhì)量較差的保溫杯會(huì)在杯中添加沙子或者水泥塊來(lái)彌補(bǔ)缺失的重量，所以重量較大的保溫杯不一定就是質(zhì)量好的。
4、密封性能：我們可以采用此種方法來(lái)檢測(cè)：在保溫桶中加水之后，按順時(shí)針?lè)较蚺ぞo瓶塞和杯蓋，然后再把保溫桶平放在桌面上，沒(méi)有出現(xiàn)水滲漏的情況，杯蓋與杯口的旋合很靈活且沒(méi)有間隙就說(shuō)明保溫桶的密封性良好。
5、真空保溫性：我們可以這樣來(lái)檢測(cè)：將開(kāi)水倒入保溫桶內(nèi)順時(shí)針扭緊瓶塞或杯桶，待置2-3分鐘后用手觸保溫桶的表面，如果桶身有明顯的溫?zé)岈F(xiàn)象，就說(shuō)明產(chǎn)品已經(jīng)失去了真空度從而不能達(dá)到良好的保溫效果。
以上就是不銹鋼保溫桶怎么選購(gòu)的介紹了，希望對(duì)你有幫助。
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論文關(guān)鍵詞：不銹鋼切削加工；切削參數(shù)；合理選擇
1 不銹鋼切削加工的實(shí)際特點(diǎn)
1.1 具有很強(qiáng)的加工硬化趨勢(shì)，極易磨損刀具
大部分不銹鋼材料（馬氏體類(lèi)不銹鋼例外）具有很強(qiáng)的加工硬化趨勢(shì)，同時(shí)，因?yàn)榧庸び不瘜泳哂泻芨叩挠捕龋ㄍǔ８哂谠杏捕?倍左右，表面硬度HV能夠達(dá)到400-570kg/mm2）。不同的切削條件與不銹鋼工件材料，會(huì)讓加工硬化層深度從數(shù)十μm一直深入到數(shù)百μm（通常為100μm-200μm）。
1.2 切屑不易折斷或者卷曲
切削過(guò)程中切屑不易卷曲和折斷。特別是鏜孔、鉆孔、切斷等工序的切削過(guò)程中，排屑困難，切屑易劃傷已加工表面。在數(shù)控機(jī)床上切削不銹鋼時(shí)，斷屑與排屑是重點(diǎn)考慮的問(wèn)題。
1.3 切屑具有很強(qiáng)的粘附性，極易造成刀瘤
不銹鋼材料具有很高的韌性，尤其是對(duì)其它金屬材料具有較強(qiáng)的親和力，加工過(guò)程非常容易造成刀瘤。
1.4 “三高”（高溫度、高硬度、高強(qiáng)度）不易分離切屑
不銹鋼的特性之一就是高溫度、高硬度、高強(qiáng)度。例如溫度維持在700°C的奧氏體類(lèi)不銹鋼的機(jī)械性能仍不會(huì)顯著降低。
2 合理選用加工刀具
合理選用加工刀具是進(jìn)行不銹鋼材料加工的重要先決條件。不銹鋼加工刀具的必須具有以下特點(diǎn)：較高的強(qiáng)度、硬度、韌性、耐磨性以及較低的不銹鋼親和力。
常用的刀具材料有硬質(zhì)合金和高速鋼兩大類(lèi)，形狀復(fù)雜的刀具主要采用高速鋼材料。由于高速鋼切削不銹鋼時(shí)的切削速度不能太高，因此影響生產(chǎn)效率的提高。對(duì)于車(chē)刀類(lèi)較簡(jiǎn)單的刀具，刀具材料應(yīng)選用強(qiáng)度高、導(dǎo)熱性好的硬質(zhì)合金，因其硬度、耐磨性等性能優(yōu)于高速鋼。常用的硬質(zhì)合金材料有：鎢鈷類(lèi)（YG3、YG6、YG8、YG3X、YG6X），鎢鈷鈦類(lèi)（YT30、YT15、YT14、YT5），通用類(lèi)（YW1、YW2）。YG類(lèi)硬質(zhì)合金的韌性和導(dǎo)熱性較好，不易與切屑粘結(jié)，因此適用于不銹鋼粗車(chē)加工；而YW類(lèi)硬質(zhì)合金的硬度、耐磨性、耐熱性和抗氧化性能以及韌性都較好，適合于不銹鋼的精車(chē)加工。加工1Cr18Ni9Ti奧氏體不銹鋼時(shí)，不宜選用YT類(lèi)硬質(zhì)合金，由于不銹鋼中的Ti和YT類(lèi)硬質(zhì)合金中的Ti產(chǎn)生親合作用，切屑容易把合金中的Ti帶走，促使刀具磨損加劇。
3 合理選擇刀具幾何角度
合理選擇刀具幾何角度非常重要，其切削部分的幾何角度直接影響著不銹鋼工件進(jìn)行切削加工時(shí)的切削力、表面粗糙度、加工硬化趨勢(shì)、生產(chǎn)率、刀具耐用程度等諸多方面。合理選擇刀具幾何角度不僅可以提高工件的加工質(zhì)量和加工效還可以顯著降低加工成本（如降低刀具的更換頻率和廢品率等）。
3.1 合理選擇前角
進(jìn)行不銹鋼切削時(shí)，應(yīng)該在不降低刀具強(qiáng)度的前提之下，適當(dāng)提高前角 。刀具前角的適當(dāng)提高會(huì)降低刀具的塑性變形能力、切削熱以及切削力，加工硬化的趨勢(shì)也會(huì)隨之減輕，相應(yīng)地，刀具耐用度便會(huì)顯著提高。綜合看來(lái)，通常情況下刀具前角保持在12°-20°為最佳，具體角度根據(jù)實(shí)際需要來(lái)調(diào)整。
3.2 合理選擇后角
在彈性與塑性兩方面均高于常規(guī)碳素鋼的不銹鋼，進(jìn)行切削時(shí)，如果刀具后角 過(guò)小，會(huì)增加車(chē)刀后角與切斷表面的接觸面積，此時(shí)，摩擦高溫區(qū)集中于車(chē)刀后角部位，刀具的磨損會(huì)顯著加快，并且工件的表面光潔度會(huì)顯著降低。因此，進(jìn)行不銹鋼工件切削時(shí)，車(chē)刀后角 應(yīng)該大于車(chē)削普通碳鋼時(shí)的角度，但是不可以過(guò)大，因?yàn)檫^(guò)大的后角會(huì)導(dǎo)致刀刃強(qiáng)度地急劇下降，刀具的耐用度得不到保證。所以，刀具后角保持在6°-10°之間為最佳。
3.3 刃傾角
由于采用較大的前角，刀尖強(qiáng)度會(huì)有所削弱。為增強(qiáng)刀尖強(qiáng)度而又不使背向分力增加過(guò)大，刃傾角宜取較小數(shù)值，一般為-5°至 -15°，連續(xù)切削時(shí)取較大值，斷續(xù)切削時(shí)取較小值。
4 合理選擇切削用量
合理選擇切削用量直接影響著不銹鋼加工的效率與質(zhì)量，所以，在合理確定刀具類(lèi)型和刀具幾何角度之后，必須要科學(xué)合理地確定切削用量。
可再生能力強(qiáng)
相比而言，不銹鋼含有的可再生成分較高，一般在60%～90%，而且，這種比例在不銹鋼的所有形式中都是一樣的。其他金屬的不同產(chǎn)品含有的可再生成分比例可能是不同的。比如，碳鋼板帶含有的可再生成分比例只有25%～35%;建筑用的鋁板，其含有的可再生成分為零(表1)。建材的回收率方面，不銹鋼使用壽命結(jié)束后，大概92%可以被回收。由此特征，不銹鋼可回收制成原來(lái)的產(chǎn)品形式，或制成其他形式建材。例如，Wil-liamPennPlace是1952年建成的建筑，地處賓夕法尼亞州的匹茲堡，其門(mén)廳采用不銹鋼作為室內(nèi)裝修材料，在2002年大廳改造時(shí)，將原來(lái)的不銹鋼拆下來(lái)進(jìn)行簡(jiǎn)單的清洗后重新安裝利用，效果依然很好(圖1)。還有，紐約的SoconyMolil大樓，其立面建筑材料是不銹鋼產(chǎn)品(圖2)，在使用40多年間，沒(méi)有進(jìn)行過(guò)大規(guī)模的表皮清洗，承包商雇傭的清潔人員，只是用一些很簡(jiǎn)單的清洗劑或者清水就對(duì)大樓進(jìn)行了清洗，而且對(duì)環(huán)境沒(méi)有什么影響。
使用壽命周期內(nèi)成本低
不銹鋼有較長(zhǎng)使用壽命，甚至可以和建筑同壽命。并且，相比之下，不銹鋼在壽命周期內(nèi)的成本最低。由美國(guó)某屋面承包商提供的資料中，他們對(duì)各種屋面材料的壽命和壽命周期內(nèi)的成本進(jìn)行比較，涉及幾種常用的屋面材料(表2)。通過(guò)材料的預(yù)計(jì)壽命和每平方米的初始成本比較，發(fā)現(xiàn)鋁的初始成本比較低，但在使用過(guò)程中需要更換若干次。而不銹鋼、銅和瓷磚等材料，都有比較長(zhǎng)的使用壽命，可以和建筑同壽命。如果以100年為壽命階段，不考慮通貨膨脹因素，不銹鋼是壽命周期內(nèi)需要成本最低的一種材料，這也是為什么不銹鋼被經(jīng)常用在公共建筑中的原因。紐約JamaicaTrainTerminal火車(chē)站在設(shè)計(jì)之初，業(yè)主希望建筑的使用壽命可以達(dá)到100年，同時(shí)是免維護(hù)或者低維護(hù)，設(shè)計(jì)師最終選用316牌號(hào)的不銹鋼表皮(圖3)。這個(gè)火車(chē)站處在海邊，而且有中等的城市污染，空氣中的酸、堿性物質(zhì)會(huì)造成不銹鋼表面的氧化，影響立面效果，316牌號(hào)的不銹鋼解決了表皮氧化的問(wèn)題，同時(shí)不銹鋼的使用壽命也滿足業(yè)主要求。雖然不銹鋼表面的鈍化處理能推遲表面氧化的時(shí)間，但是建筑所處的環(huán)境因素是選擇不銹鋼牌號(hào)的重要依據(jù)，在選擇不銹鋼作為建筑表皮時(shí)，應(yīng)該注意［3］。
降低建筑能耗需求
不同粗糙、不同光滑程度的不銹鋼產(chǎn)品，對(duì)太陽(yáng)能的反射量存在差異，所以，根據(jù)不同設(shè)計(jì)要求，應(yīng)選擇適合的不銹鋼產(chǎn)品作為建筑表皮，從而降低能源的消耗，減少城市的熱島效應(yīng)。根據(jù)當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境條件，選用合適牌號(hào)和表面形式的不銹鋼材料，能起到降低建筑制冷能耗的作用。美國(guó)綠色建筑評(píng)價(jià)體系(LEED)中規(guī)定，對(duì)于坡屋面或外墻，坡度大于1∶6時(shí)，SRI必需要大于29;對(duì)于平屋面和低坡屋面，SRI應(yīng)該大于79。不銹鋼材料用作遮陽(yáng)構(gòu)件時(shí)，SRI也很重要。例如，舊金山的一個(gè)聯(lián)邦辦公大樓，表皮遮陽(yáng)屏為不銹鋼產(chǎn)品，其減少建筑吸熱的效果明顯(圖4)。還有，德國(guó)的一個(gè)展覽中心，展廳也采用不銹鋼絲網(wǎng)做成的遮陽(yáng)屏，其減少建筑吸熱的效果也不錯(cuò)。根據(jù)LBNL提供的CoolRoofingMaterialsDatabase數(shù)據(jù)和供應(yīng)商提供的資料顯示，SRI根據(jù)不銹鋼表面的不同，值也不同。黯淡無(wú)光的不銹鋼表面，SRI在39～60之間，適合作屋面材料，鍍鋁不銹鋼表面的SRI值接近60。表面越光亮的不銹鋼，SRI值越高，任何帶有白色涂層的不銹鋼，SRI都比較高，大多高達(dá)107(表3)。PittsburghConventionCenter是第一個(gè)獲得LEED金牌認(rèn)證的建筑，建成于2003年，也是當(dāng)時(shí)世界上獲得LEED金牌認(rèn)證最大的建筑(圖5)。此建筑就地取材，建材都含有高再生成分，與低碳設(shè)計(jì)的理念相一致。屋面采用304牌號(hào)不銹鋼，可以緩解環(huán)境的低腐蝕性影響，且采用扣蓋設(shè)計(jì)，防止被大風(fēng)或者颶風(fēng)掀起。采用不銹鋼材料之后，建筑減少了33%的加熱和制冷的需求，同時(shí)符合至少50年設(shè)計(jì)壽命的要求。
屋面徑流對(duì)環(huán)境影響小
不銹鋼作為屋面材料，或者作為支撐綠化屋頂中防水膜的結(jié)構(gòu)，都會(huì)大大降低屋面徑流中的有害元素，減少?gòu)搅鲗?duì)周?chē)h(huán)境的影響。綠化屋頂由于成本低廉、能源消耗小、建筑加熱和制冷需求少而被廣泛關(guān)注，也是減少城市熱島效應(yīng)的好方法［4］。綠化屋頂中，支撐防水膜和過(guò)濾膜最好的材料是不銹鋼，而且最好采用316牌號(hào)不銹鋼(圖6)。如果植物使用化肥，會(huì)造成對(duì)環(huán)境的腐蝕性比較強(qiáng)，鋁或者碳鋼材料很快會(huì)發(fā)生穿孔，不銹鋼則不會(huì)。同時(shí)，不銹鋼作為屋面材料或者支撐結(jié)構(gòu)，由于其成分和制造工藝的原因，用它作為屋面材料時(shí)，屋面徑流中的有害物質(zhì)會(huì)大大減少，如果屋面材料選擇不好，屋面徑流中可能含有有害物質(zhì)，所以應(yīng)限制徑流作為飲用水或者將其排入水循環(huán)系統(tǒng)中。屋面采用不同材料，屋面徑流中的成分也不同。瀝青作為屋面材料，會(huì)造成砷等有害金屬的釋放;采用生了銹的鍍鋅鋼、鍍鋅鐵皮，或者混凝土磚，屋面徑流中的鋅含量都比較高(表4)，鋅是一種生物殺傷劑，它對(duì)魚(yú)類(lèi)和植物有害。新西蘭的屋面評(píng)價(jià)機(jī)構(gòu)，對(duì)屋面材料中鋅的釋放量有規(guī)定，因?yàn)樗鼤?huì)造成當(dāng)?shù)厮锏氖芎Α２讳P鋼屋面也做過(guò)相應(yīng)的研究，其徑流中的鋅含量大大低于檢測(cè)線，鉻和鎳的含量也都在檢測(cè)線之下，遠(yuǎn)低于日常飲用水中鉻和鎳的含量(表5)。因此，飲用水緊缺或者受到污染的地區(qū)，就可以采用不銹鋼屋面收集水，收集的水經(jīng)過(guò)循環(huán)處理，用作飲用水或者灌溉植物。例如，悉尼奧運(yùn)會(huì)主會(huì)場(chǎng)(圖7)，屋面采用316牌號(hào)不銹鋼，所有屋面水都被收集到地下蓄水罐中，用來(lái)澆灌草地和沖馬桶。
目前，世界各地很多獲獎(jiǎng)作品或創(chuàng)新設(shè)計(jì)都采用不銹鋼作為建筑表皮，這些作品利用不銹鋼獲得具有吸引力的外觀效果和產(chǎn)生低碳性能。通過(guò)建筑師、開(kāi)發(fā)商、承包商、技術(shù)顧問(wèn)等多方的探討、咨詢，不銹鋼作為建筑材料在建筑設(shè)計(jì)中的不斷出現(xiàn)，使建筑達(dá)到了更好的設(shè)計(jì)效果并滿足低碳的要求。（本文作者：孫鳳明、王茜 單位：河北工程大學(xué)建筑學(xué)院）
不銹鋼是一種含鉻的鐵合金，這種合金的主要成分是鐵，另外還有錳、鉻、釩，鉬、鎳、銅等金屬元素。因?yàn)椴讳P鋼內(nèi)有鉻的存在，會(huì)在表面產(chǎn)生一層肉眼看不見(jiàn)的薄膜，這層膜具有保護(hù)作用，可以隔絕空氣、水氣，還可以防止外來(lái)腐蝕物的攻擊。在拋光后，鋼鐵表面好像一面鏡子，閃閃發(fā)亮。
不銹鋼與衣食住行
俗話說(shuō)：“民以食為天”。我們用餐時(shí)，處處都有不銹鋼的蹤影，它通常制作成叉子、湯匙等餐具。不銹鋼制品的餐具不但顯得高貴精致，而且具有耐腐蝕、強(qiáng)度佳等優(yōu)點(diǎn)。德國(guó)的刀具相當(dāng)聞名，許多人到德國(guó)旅游，都會(huì)買(mǎi)德國(guó)產(chǎn)的菜刀，而德國(guó)的剃須刀更受男士們歡迎，這種剃須刀就是以不銹鋼材料制成的，刀具壽命相當(dāng)長(zhǎng)，可以使用一二十年都不需要打磨。
很多人可能懷疑，不銹鋼在衣著方面能有什么樣的表現(xiàn)。如果您也有這種想法，那可是大錯(cuò)特錯(cuò)。不銹鋼常用來(lái)制作裝飾性的配件，如發(fā)飾、手表、領(lǐng)帶夾、褲子上面的鉚釘，或是襯衫上面的袖扣等小配件，這些配件往往是流行衣飾的風(fēng)向標(biāo)。此外，不銹鋼也常使用于成衣架或曬衣架。不銹鋼材質(zhì)的好處是，不需要在外層涂上一層亮膜或烤漆，依然表面有光澤且耐用程度高。
不銹鋼在“住”的應(yīng)用上，不勝枚舉。不銹鋼在裝飾工程上的應(yīng)用，有包柱、包框、外墻、造形、扶手等。這是因?yàn)椴讳P鋼材質(zhì)能提升建筑物的質(zhì)感與美觀性，使其不僅亮麗而且耐久。不銹鋼兼具美感、堅(jiān)固耐用以及容易清潔等優(yōu)點(diǎn)。不銹鋼在建筑領(lǐng)域中的應(yīng)用始于20世紀(jì)，采用不銹鋼做天棚及墻面裝飾材料的建筑，即使處在各種不良的環(huán)境，如潮濕、工業(yè)污染等，仍可保持亮麗的外觀。
隨著經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和生活水準(zhǔn)的提高，不銹鋼具有良好的綜合性能已是人們的共識(shí)。從華麗大酒店、商業(yè)建筑、體育場(chǎng)館、教堂、橋梁、隧道等公共設(shè)施到住宅，或是從裝飾、屋頂?shù)轿輧?nèi)水槽、浴槽等，不銹鋼的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。
在“行”這一方面，不銹鋼也有它的一片天地。首先就是交通工具，如汽車(chē)、機(jī)車(chē)，火車(chē)等，各種車(chē)體中當(dāng)然有許多結(jié)構(gòu)都是由不銹鋼加工而成的，如骨架、底板、車(chē)體、排氣管等。做為車(chē)體的材料需要有適度的強(qiáng)度、剛性、韌性以及焊接性能，不銹鋼車(chē)體結(jié)構(gòu)具有減輕車(chē)重、安全防火以及較優(yōu)良的耐沖擊性等特點(diǎn)。
1962年，日本東京落實(shí)了不銹鋼在鐵道車(chē)輛車(chē)體上的應(yīng)用。使用不銹鋼不僅使車(chē)體光澤明亮，更可減輕重量，進(jìn)而降低能源的消耗。和碳鋼制造的軌道車(chē)輛相比，不銹鋼車(chē)體的重量減輕超過(guò)三分之一。
不銹鋼的廣泛用途
不僅在衣、食、住、行等方面，不銹鋼可以展現(xiàn)質(zhì)感與美感，即使在電子產(chǎn)業(yè)中，不銹鋼也有廣闊用途。不論是手機(jī)、數(shù)碼相機(jī)、顯示器面板、隨身聽(tīng)外殼等，隨處可見(jiàn)其芳蹤。
【關(guān)鍵詞】碳鋼動(dòng)車(chē)組；成本低；強(qiáng)度高；運(yùn)營(yíng)收益大
引言
目前，我國(guó)高鐵運(yùn)營(yíng)里程已經(jīng)接近1.2萬(wàn)公里，全路共有13個(gè)鐵路局開(kāi)行了動(dòng)車(chē)組列車(chē)，建立了9個(gè)動(dòng)車(chē)段，39個(gè)動(dòng)車(chē)運(yùn)用所，投用動(dòng)車(chē)組1183列，其中時(shí)速200-250km/h動(dòng)車(chē)組578列，時(shí)速300-350km/h動(dòng)車(chē)組605列，日均開(kāi)行動(dòng)車(chē)組列車(chē)2400余列，日均發(fā)送旅客量超過(guò)240萬(wàn)人次，動(dòng)車(chē)組累計(jì)運(yùn)行里程超過(guò)16.7億公里，單列最長(zhǎng)累計(jì)運(yùn)行里程達(dá)390萬(wàn)公里，單程開(kāi)行距離最長(zhǎng)達(dá)到2500公里，我國(guó)高鐵運(yùn)營(yíng)里程、動(dòng)車(chē)組保有量均占世界總量一般以上。動(dòng)車(chē)組在我國(guó)特有的大運(yùn)量、持續(xù)高速、環(huán)境差異大、多橋梁隧道等極其復(fù)雜的運(yùn)營(yíng)環(huán)境下，實(shí)現(xiàn)了總體的安全、平穩(wěn)、有序運(yùn)營(yíng)。
1 國(guó)內(nèi)動(dòng)車(chē)組車(chē)體概況
動(dòng)車(chē)組車(chē)體技術(shù)是9大核心技術(shù)之一，對(duì)整車(chē)的安全運(yùn)行起著至關(guān)重要的作用。動(dòng)車(chē)組經(jīng)過(guò)十多年的高速發(fā)展，根據(jù)車(chē)體材料的不同，動(dòng)車(chē)組車(chē)體分為鋁合金車(chē)體和不銹鋼車(chē)體兩類(lèi)。所有時(shí)速300-380km/h的動(dòng)車(chē)組，車(chē)體材料都是鋁合金；時(shí)速200-250 km/h動(dòng)車(chē)組的車(chē)體材料分成兩種：鋁合金和不銹鋼。
鋁合金車(chē)體具有重量輕、耐腐蝕的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了車(chē)輛的輕量化，降低了由于腐蝕而產(chǎn)生的維修成本；鋁合金車(chē)體主結(jié)構(gòu)采用通長(zhǎng)型材，焊縫為平直結(jié)構(gòu)，便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化焊接，焊接變形小，保證了車(chē)體具有良好的外形輪廓；另外，鋁合金車(chē)體為全焊接結(jié)構(gòu)，保證了車(chē)體的氣密性，為旅客提供了一個(gè)舒適的乘車(chē)環(huán)境。不銹鋼車(chē)體抵抗腐蝕的性能最好，整個(gè)壽命周期內(nèi)，基本不發(fā)生因?yàn)楦g而產(chǎn)生的修理問(wèn)題。
2 鋁合金車(chē)體和不銹鋼車(chē)體的缺點(diǎn)
2.1 鋁合金車(chē)體的缺點(diǎn)
2.1.1 模具費(fèi)用高
鋁合金車(chē)體大量使用擠壓鋁型材，這些型材需要專門(mén)的模具，復(fù)雜一點(diǎn)的模具大概20萬(wàn)左右，以CRH380D為例，車(chē)體型材大概80多種，模具費(fèi)用保守估計(jì)600多萬(wàn)，增加了車(chē)體的生產(chǎn)成本。
2.1.2 鋁合金車(chē)體的焊接
與鋼相比，鋁材料的焊接有如下不利因素：
（1）容易與氧氣結(jié)合形成氧化膜或雜質(zhì)，焊接時(shí)易形成氣孔、夾渣等缺陷；
（2）導(dǎo)熱性和熱膨脹性較高，焊接時(shí)產(chǎn)生很大的收縮應(yīng)力；
（3）鋁合金有較大的融化范圍，易產(chǎn)生裂紋；
（4）氫在液相中的溶解度較高，在凝固時(shí)迅速下降，易產(chǎn)生氣孔；
（5）鋁材熔化時(shí)無(wú)顏色變化，操作者對(duì)溫度控制較困難；
（6）鋁材焊接時(shí)產(chǎn)生的金屬蒸汽、煙塵的毒性比普通碳鋼的大，施工人員須認(rèn)真防護(hù)。
2.1.3 鋁合金焊接后的軟化現(xiàn)象
鋁合金型材強(qiáng)化機(jī)理為時(shí)效強(qiáng)化，焊接時(shí)會(huì)損失部分的時(shí)效強(qiáng)度，熱影響區(qū)附近強(qiáng)度下降很大，以壁厚小于等于5mm的鋁合金型材EN AW 6005A T6為例，其母材的屈服強(qiáng)度為215MPa，但是其焊接熱影響區(qū)的屈服強(qiáng)度僅為115 MPa，強(qiáng)度損失將近一半，鋼的焊接熱影響區(qū)強(qiáng)度也會(huì)有所下降，但是沒(méi)有鋁材下降的這么大。
2.1.4 防火安全性差
鋁的熔點(diǎn)為660 ?C，發(fā)生火災(zāi)時(shí)，鋁合金車(chē)體車(chē)輛容易造成塌陷，不利于人員疏散，加重了損害的后果；而鋼的熔點(diǎn)在1400 ?C以上，發(fā)生火災(zāi)時(shí)，其骨架仍然可以維持基本結(jié)構(gòu)，為乘客疏散提供空間。所以，從防火安全性考慮，車(chē)輛不宜采用鋁合金車(chē)體結(jié)構(gòu)，以莫斯科地鐵和紐約地鐵為例，二者至今仍然不使用鋁合金車(chē)體。
2.2 不銹鋼車(chē)體的缺點(diǎn)
不銹鋼車(chē)體的焊接大部分采用電阻焊，所以整車(chē)氣密性不佳，車(chē)輛通過(guò)隧道或者匯車(chē)時(shí)，車(chē)內(nèi)的壓力變化將引起乘客的不適；其次，不銹鋼材料與碳鋼材料相比，價(jià)格較高，增加了車(chē)輛成本。
3 國(guó)內(nèi)碳鋼車(chē)現(xiàn)狀
目前，國(guó)內(nèi)碳鋼車(chē)絕大部分為25型車(chē)，時(shí)速120-160km/h，該車(chē)體鋼結(jié)構(gòu)主要采用耐候鋼制造，厚度≤6mm的板材采用鎳鉻系耐候鋼，厚度大于6mm的板材及型鋼采用Q235。車(chē)頂空調(diào)機(jī)組處平頂板、廁所、洗臉間處鐵地板、腳蹬等易腐部位采用不銹鋼板，以增強(qiáng)其抗腐蝕能力。車(chē)體鋼結(jié)構(gòu)廣泛采用冷軋型材，如波紋地板、側(cè)墻縱向梁、上邊梁及車(chē)頂?shù)膫?cè)頂板和邊梁等，有效的減輕了自重，提高了鋼結(jié)構(gòu)的平整度。
車(chē)體鋼結(jié)構(gòu)的零部件在組焊前，需要對(duì)鋼材進(jìn)行防腐處理，車(chē)體內(nèi)外表面均預(yù)涂底漆，并涂?jī)杀榉冷P漆，在車(chē)內(nèi)表面及底架下表面還須噴涂防腐隔聲漿，這樣不僅有效的達(dá)到隔音的效果，而且還能起到車(chē)體鋼結(jié)構(gòu)防腐的目的。目前國(guó)內(nèi)碳鋼車(chē)壽命為30年，鋼結(jié)構(gòu)在15年之內(nèi)不發(fā)生挖補(bǔ)、截?fù)Q。
碳鋼車(chē)在后續(xù)的使用過(guò)程中，需要對(duì)車(chē)體腐蝕部位進(jìn)行修理，但是其在很多方面仍然具有很大優(yōu)勢(shì)。
4 碳鋼車(chē)與其它材料車(chē)體的成本對(duì)比
4.1各種車(chē)體材料價(jià)格對(duì)比
（1）金屬材料價(jià)格
目前國(guó)內(nèi)金屬材料價(jià)格如下：
碳鋼：8000元/噸；不銹鋼：25000元/噸；鋁材：30000元/噸。
（2）各種車(chē)體重量對(duì)比
目前，國(guó)內(nèi)不同類(lèi)型車(chē)體的重量如下：
碳鋼車(chē)體，以25T為例：約14噸；不銹鋼車(chē)體，以CRH1E為例：約12.3噸；鋁合金車(chē)體，以CRH380D為例：約12.5噸
（3）單個(gè)車(chē)體金屬原材料的成本
綜合（1）、（3），各種類(lèi)型車(chē)體需要金屬材料的成本如下：
碳鋼車(chē)體：14噸x8000元/噸=11.2萬(wàn)；不銹鋼車(chē)體：12.3噸x25000元/噸=30.75萬(wàn)鋁合金車(chē)體：12.5噸x30000元/噸=37.5萬(wàn)
參考圖1，單車(chē)金屬原材料的成本，鋁合金車(chē)體成本最高，其次是不銹鋼車(chē)體，碳鋼車(chē)體成本最低。
圖1 單個(gè)車(chē)體金屬原材料的成本
4.2 整個(gè)車(chē)體價(jià)格比較
車(chē)體的制造成本包括很多方面，首先是原材料的成本和二次成型的成本；其次是焊接成本，焊接成本由人工成本和焊接耗材構(gòu)成，人工成本包括焊前清理、焊后打磨、層間清理、預(yù)熱、點(diǎn)固焊、裝夾等，焊接耗材包括焊絲、保護(hù)氣體等；最后是車(chē)體的表面涂裝成本，包括拋丸、底漆、中涂、膩?zhàn)印⒚嫫岬取?/p>
日本是生產(chǎn)和運(yùn)用不銹鋼車(chē)和鋁合金車(chē)數(shù)量多的國(guó)家，它們的統(tǒng)計(jì)結(jié)果參見(jiàn)下面的表1（僅作為參考，不代表國(guó)內(nèi)動(dòng)車(chē)組情況，但是整體趨勢(shì)是相同的），結(jié)果顯示，如果碳鋼車(chē)體的制造價(jià)格為1，不銹鋼的價(jià)格則為1.07，鋁合金車(chē)體的價(jià)格為1.7，整個(gè)車(chē)體成本鋁合金最貴、不銹鋼次之、碳鋼造價(jià)最低。
表1 日本三種車(chē)體的制造價(jià)格（美元）
種類(lèi) 碳鋼車(chē)體 不銹鋼車(chē)體 鋁合金車(chē)體
碳鋼 6248 1699 88
不銹鋼 4301 21045 0
鋁合金 0 0 34963
焊機(jī)費(fèi)用 1464 486 2143
油漆 12679 3468 14500
工時(shí)費(fèi) 54643 58286 80143
其它費(fèi)用 6347 6800 10547
合計(jì) 85682 91802 142384
4.3 各種車(chē)體材料的強(qiáng)度對(duì)比
鋁材料質(zhì)地較軟，即使通過(guò)固溶處理或者時(shí)效處理，其屈服強(qiáng)度僅能達(dá)到215MPa；不銹鋼材料的屈服強(qiáng)度較高，但是因?yàn)椴讳P鋼防腐的核心在于材料中添加一定比例的元素Cr，而這種元素限制了不銹鋼的強(qiáng)度，通常情況下，不銹鋼材料的最大屈服強(qiáng)度為350 MPa；碳鋼材料可以達(dá)到700MPa的屈服強(qiáng)度，可以用作車(chē)體牽引梁、枕梁等受力大的部位，由于其具有很高的強(qiáng)度，所以可以降低材料的厚度。各種材料性能參見(jiàn)表2。
表2 各種車(chē)體材料性能對(duì)比
材料號(hào) 標(biāo)準(zhǔn) 屈服強(qiáng)度[MPa]
鋁合金車(chē)體材料 （板材）EN AW-5083 H111 EN 485 板厚t≤6.3 125
板厚6.3< t≤80 115
（型材）EN AW-6005A T6 EN 755 壁厚t≤5 215
壁厚5< t≤15 200
不銹鋼車(chē)體材料 1.4301 EN 10088 210
1.4318 EN 10088 350
碳鋼車(chē)體局部材料 1.8974 EN 10149 700
4.4維修管理
車(chē)體采用不銹鋼和鋁合金材料，主要是為了提高車(chē)輛的耐腐蝕性和輕量化，過(guò)去30年的運(yùn)營(yíng)實(shí)際已經(jīng)驗(yàn)證，不銹鋼車(chē)體和鋁合金車(chē)體基本是不用維修的。 車(chē)輛采用碳鋼制造，經(jīng)過(guò)10-15年，局部就會(huì)被腐蝕，必須進(jìn)行修補(bǔ)，增加了修理費(fèi)用。
4.5 運(yùn)營(yíng)收益
目前，碳鋼車(chē)體使用壽命為30年；不銹鋼動(dòng)車(chē)組車(chē)體，以CRH1E為例，使用壽命是25年；鋁合金動(dòng)車(chē)組車(chē)體根據(jù)種類(lèi)的不同，其使用壽命也不同，CRH380A、CRH380B、CRH380D、CRH2、CRH3使用壽命為20年，CRH3A、 CRH5使用壽命為30年，綜合起來(lái)，鋁合金動(dòng)車(chē)組車(chē)體大部分車(chē)型的壽命為20年。碳鋼車(chē)體比其它類(lèi)型動(dòng)車(chē)組多5到10年的壽命，所以增加了這些年的運(yùn)營(yíng)收益。
下面計(jì)算一下5年的運(yùn)營(yíng)成本，選取兩個(gè)典型城市北京和上海，北京到上海距離1318公里，距離不短也不長(zhǎng)，屬于中等距離的鐵路運(yùn)輸，運(yùn)行時(shí)間5個(gè)半小時(shí)，大部人不會(huì)有乘車(chē)時(shí)間太長(zhǎng)而引起的疲勞感覺(jué)，所以動(dòng)車(chē)組運(yùn)輸以北京到上海為例是十分科學(xué)的。以高速動(dòng)車(chē)組CRH380D為例，動(dòng)車(chē)組定員556人，其中二等座席518人，一等座席28人，商務(wù)座席10人。北京到上海高鐵二等座553元，一等座933元，商務(wù)座1748元。考慮高鐵停靠多個(gè)車(chē)站，每站都有乘客上車(chē)下車(chē)，假設(shè)定員的75%做到終點(diǎn)，按照每個(gè)動(dòng)車(chē)組每天發(fā)二班計(jì)算，5年內(nèi)票額總計(jì)：
（553x518+993x28+1748x10）x365x5x2x75%=9.08億元
統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示：碳鋼車(chē)體動(dòng)車(chē)組在整個(gè)壽命周期內(nèi)，同不銹鋼動(dòng)車(chē)組和鋁合金動(dòng)車(chē)組相比，至少多產(chǎn)生9.08億元的運(yùn)營(yíng)收益。
5 碳鋼動(dòng)車(chē)組展望
從上面的分析結(jié)果可以看出，碳鋼車(chē)體無(wú)論從材料成本、整個(gè)車(chē)體成本、材料的屈服強(qiáng)度還是運(yùn)營(yíng)收益上，都具有無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)， 碳鋼車(chē)體動(dòng)車(chē)組在未來(lái)將會(huì)存在廣闊的前景。
參考文獻(xiàn)：
[1]EN 485， Aluminium and aluminium alloys - Sheet， strip and plate [S].
[2]EN 755， Aluminium and aluminium alloys-Extruded rod/bar，tube and profiles [S].
[3]EN 10088， Stainless steels [S].
關(guān)鍵詞：不銹鋼；刀具；切削量；
隨著工業(yè)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，不銹鋼已廣泛應(yīng)用于各個(gè)生產(chǎn)領(lǐng)域，不銹鋼在大氣中或在腐蝕性介質(zhì)中具有一定的耐蝕能力，并在較高溫度（>450℃）下具有較高的強(qiáng)度。在與氧化性介質(zhì)接觸中，由于電化學(xué)作用，表面很快形成一層富鉻的鈍化膜，保護(hù)金屬內(nèi)部不受腐蝕；但在非氧化性腐蝕介質(zhì)中，仍不易形成堅(jiān)固的鈍化膜。為了提高鋼的耐蝕能力，通常增大鉻的比例或添加可以促進(jìn)鈍化的合金元素，這些合金元素在鋼中的含量不同，對(duì)不銹鋼的物理結(jié)構(gòu)及化學(xué)性能產(chǎn)生不同的影響，對(duì)切削加工性影響很大。不銹鋼加工切削刀尖處溫度高、切屑粘附刃口嚴(yán)重、容易產(chǎn)生積屑瘤，加劇了刀具磨損，影響加工表面粗糙度，從而影響工件質(zhì)量，為提高加工效率和工件質(zhì)量，應(yīng)從不銹鋼加工件特性分析，選擇合理的刀具材料、車(chē)刀幾何參數(shù)和切削用量至關(guān)重要。
1. 不銹鋼有哪些切削特點(diǎn)
在不銹鋼的切削加工中，不銹鋼的切削加工性比中碳鋼差得多，首先要對(duì)被加工件的被切削性能有所了解，不銹鋼在切削過(guò)程中有如下幾方面特點(diǎn)：
1.1.加工硬化嚴(yán)重：不銹鋼的塑性大，塑性變形時(shí)品格歪扭，強(qiáng)化系數(shù)很大；且?jiàn)W氏體不夠穩(wěn)定，在切削應(yīng)力的作用下，部分奧氏體會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體；再加上化合物雜質(zhì)在切削熱的作用下，易于分解呈彌散分布，使切削加工時(shí)產(chǎn)生硬化層，給后續(xù)加工工序增加了困難。
1.2.加工性能：不銹鋼在切削過(guò)程中塑性變形大、韌性高，切削力增加、熱強(qiáng)度高、切削時(shí)消耗能量大，切削溫度高；不銹鋼導(dǎo)熱率低，散熱不好易形成刀具高溫；不銹鋼粘結(jié)凝焊性強(qiáng)，切削過(guò)程中易形成積屑瘤；不銹鋼加工硬化傾向強(qiáng)，切削表面易形成硬化層；不銹鋼不易斷屑，切削過(guò)程中易堵塞，影響加工表面的光潔。
1.3.切削溫度高：切削時(shí)塑性變形及與刀具間的摩擦都很大，產(chǎn)生的切削熱多；加上不銹鋼的導(dǎo)熱系數(shù)約為45號(hào)鋼的?～?，大量切削熱都集中在切削區(qū)和刀―屑接觸的界面上，散熱條件差。
1.4.切屑不易折斷、易粘結(jié)：不銹鋼的塑性、韌性都很大，車(chē)加工時(shí)切屑連綿不斷，影響操作，同時(shí)擠傷工件加工表面，在高溫、高壓下，不銹鋼與其他金屬的親和性強(qiáng)，易產(chǎn)生粘附現(xiàn)象，并形成積屑瘤，加劇刀具磨損。
1.5.刀具易磨損：切削不銹鋼過(guò)程中的親和作用，使刀―屑間產(chǎn)生粘結(jié)、擴(kuò)散，從而使刀具產(chǎn)生粘結(jié)磨損、擴(kuò)散磨損，不銹鋼中的碳化物（如TiC）微粒硬度很高，切削時(shí)直接與刀具接觸、摩擦，擦傷刀具，還有加工硬化現(xiàn)象，均會(huì)使刀具磨損加劇。
1.6.線膨脹系數(shù)大：不銹鋼的線膨脹系數(shù)約為碳素鋼的1.5倍，在切削溫度作用下，工件容易產(chǎn)生熱變形，尺寸精度較難控制。
2.刀具材料選擇
不銹鋼切削加工工序中，如何選擇合理刀具材料是保證高效率切削加工不銹鋼的重要條件。切削不銹鋼時(shí)選擇刀具時(shí)應(yīng)考慮以下參數(shù)：
2.1.高速鋼的選擇：高速鋼主要用來(lái)制造銑刀、鉆頭、絲錐、拉刀等復(fù)雜多刃刀具。普通高速鋼W18Cr4V使用時(shí)刀具耐用度很低已不符合需要，在相同的車(chē)削條件下，用W18Cr4V和95w18Cr4V兩種材料的刀具加工1Cr17Ni2工件，采用新型高速鋼刀具切削不銹鋼可獲得較好的效果。對(duì)于批量大的工件，采用硬質(zhì)合金多刃、復(fù)雜刀具進(jìn)行切削加工效果會(huì)更好。
2.2.硬質(zhì)合金的選擇：YG類(lèi)硬質(zhì)合金的韌性較好，可采用較大的前角，刀刃也可以磨得鋒利些，使切削輕快，且切屑與刀具不易產(chǎn)生粘結(jié)，較適于加工不銹鋼。特別是在振動(dòng)的粗車(chē)和斷續(xù)切削時(shí)，YG類(lèi)合金的這一優(yōu)點(diǎn)更為重要。
2.3.刀具幾何參數(shù)
2.3.1.前角：不銹鋼的硬度、強(qiáng)度并不高，但其塑性、韌性都較好，熱強(qiáng)性高，切削時(shí)切屑不易被切離。在保證刀具有足夠強(qiáng)度的前提下，應(yīng)選用較大的前角，這樣不僅能夠減小被切削金屬的塑性變形，而且可以降低切削力和切削溫度，同時(shí)使硬化層深度減小。
2.3.2.后角：加大后角能減小后刀面與加工表面的摩擦，但會(huì)使切削刃的強(qiáng)度和散熱能力降低。后角的合理值取決于切削厚度，切削厚度小時(shí)，宜選較大后角，三軌由于切削量大，所以選用20°的后角。
2.3.3.刀盤(pán)直徑：刀盤(pán)的直徑一定要比被加工件大一點(diǎn)，否則在切削時(shí)受力非常大，而且不易刀片的散熱和鐵削的排出！一般刀盤(pán)直徑是被加工件寬度的1.5倍。
3.不銹鋼加工控制
3.1.選擇合理的切削用量
切削用量對(duì)加工不銹鋼時(shí)的加工硬化、切削力、切削熱等有很大影響，特別是對(duì)刀具耐用度的影響較大。選擇的切削用量合理與否，將直接影響切削效果。
3.1.1.切削深度ap：粗加工時(shí)余量較大，應(yīng)選用較大的切深，可減少走刀次數(shù)，同時(shí)可避免刀尖與毛坯表皮接觸，減輕刀具磨損。但加大切深應(yīng)注意不要因切削力過(guò)大而引起振動(dòng)，可選ap=2～5 mm。精加工時(shí)可選較小的切削深度，還要避開(kāi)硬化層，一般采用ap=0.2～0.5 mm。
3.1.2.進(jìn)給量的選擇 實(shí)踐證明，進(jìn)給量在0.12～0.20/r時(shí)較好。f=0.14/r時(shí)，每個(gè)鉆頭平均鉆孔80個(gè)，f=0.20/r時(shí)每個(gè)鉆頭平均鉆孔25個(gè)。
3.1.3.切削速度的選擇 鉆削不銹鋼時(shí)切削速度對(duì)鉆頭耐用度和孔的表面粗糙度影響很大。對(duì)1Cr18Ni9Ti不銹鋼鉆孔時(shí)的切削速度以8～10m/min較好。
3.2.切削液的選擇
用10%的油酸、20%～30%切削油、60%左右的醬油，配制成冷卻液。在切削加工時(shí)將配制好的冷卻液加入冷卻部位，最后加水，以便充分冷卻，保護(hù)鉆頭，但用完后應(yīng)立即擦干凈機(jī)床導(dǎo)軌、工作臺(tái)面及冷卻液濺到的部位，以防生銹。經(jīng)過(guò)反復(fù)使用證明，用這種冷卻液加工，不但表面粗糙度低，生產(chǎn)效率也提高了許多。
3.3.冷卻方式
在切削加工過(guò)程中應(yīng)使切削液噴嘴對(duì)準(zhǔn)切削區(qū)，或最好采用高壓冷卻、噴霧冷卻等冷卻方式。采用噴霧冷卻法效果最為顯著，可提高銑刀耐用度一倍以上；如用一般10%乳化液冷卻，應(yīng)保證切削液流量達(dá)到充分冷卻。
蘇泊爾集團(tuán)有限公司一直熱心社會(huì)公益。以嬰幼兒飲水健康為出發(fā)點(diǎn)，蘇泊爾集團(tuán)有限公司發(fā)起在未來(lái)三年內(nèi)免費(fèi)為全國(guó)10000所幼兒園捐贈(zèng)不銹鋼水龍頭為核心活動(dòng)的“中國(guó)嬰幼兒飲用水改善公益計(jì)劃”系列公益活動(dòng)。7月27日，“健康飲水 龍頭把關(guān) 不銹鋼水龍頭發(fā)展趨勢(shì)研討會(huì)暨中國(guó)嬰幼兒飲用水改善公益計(jì)劃“在北京國(guó)家會(huì)議中心舉行。
此次，蘇泊爾集團(tuán)希望通過(guò)自身行動(dòng)帶動(dòng)這個(gè)行業(yè)及社會(huì)對(duì)于水龍頭的關(guān)注。“中國(guó)嬰幼兒飲用水改善公益計(jì)劃”旨在通過(guò)聯(lián)合政府、社會(huì)、媒體以及企業(yè)的力量，普及鉛對(duì)人體危害以及鉛防護(hù)的基本常識(shí)，引起大眾對(duì)鉛損傷、嬰幼兒飲用水健康安全的重視。通過(guò)為全國(guó)10000所幼兒園捐贈(zèng)不銹鋼水龍頭的方式，來(lái)改善嬰幼兒飲用水的安全問(wèn)題。
蘇泊爾集團(tuán)有限公司“中國(guó)嬰幼兒飲用水改善公益計(jì)劃”將于7月陸續(xù)在全國(guó)開(kāi)展活動(dòng)，其中，捐贈(zèng)活動(dòng)將分為五個(gè)階段，為期3年，在全國(guó)范圍內(nèi)計(jì)劃惠及萬(wàn)家幼兒園、福利院。截止目前，蘇泊爾已經(jīng)為全國(guó)范圍內(nèi)包括北京、山西、云南、貴州等地的百余家幼兒園免費(fèi)捐贈(zèng)不銹鋼水龍頭。
蘇泊爾集團(tuán)董事長(zhǎng)蘇增福在談到蘇泊爾為什么要做不銹鋼水龍頭時(shí)說(shuō)，一是產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型的需要。水龍頭生產(chǎn)方式比較傳統(tǒng)，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)不夠充分，行業(yè)亟待規(guī)范和提升。我們有信心以新的生產(chǎn)方式和管理方式為水龍頭行業(yè)的進(jìn)步做出貢獻(xiàn)。二是社會(huì)責(zé)任感。不銹鋼材質(zhì)是制造水龍頭的最佳材質(zhì)。304不銹鋼材料在使用過(guò)程中不會(huì)有重金屬超標(biāo)。不銹鋼水龍頭表面處理只有物理拋光，不存在電鍍。
蘇泊爾集團(tuán)有限公司在行業(yè)協(xié)會(huì)和標(biāo)委會(huì)的支持下，正在積極起草不銹鋼水龍頭的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。
蘇泊爾集團(tuán)有限公司在2009年已將發(fā)展重心轉(zhuǎn)移到衛(wèi)浴潔具行業(yè)，先后在浙江玉環(huán)、遼寧沈北新區(qū)、遼寧法庫(kù)建立了三大衛(wèi)浴產(chǎn)業(yè)基地，規(guī)劃總投資30億，總占地超過(guò)3000畝。公司邀請(qǐng)國(guó)際知名專家擔(dān)任技術(shù)顧問(wèn)，聯(lián)合自動(dòng)化機(jī)器人研發(fā)機(jī)構(gòu)瑞士ABB、清華大學(xué)等單位進(jìn)行協(xié)同作業(yè)下的針對(duì)性攻關(guān)，開(kāi)發(fā)不銹鋼潔具、陶瓷潔具、浴室家具等品類(lèi)衛(wèi)浴產(chǎn)品。
在沈陽(yáng)沈北新區(qū)投建的蘇泊爾衛(wèi)浴產(chǎn)業(yè)園，總占地面積達(dá)1293畝，規(guī)劃有生產(chǎn)廠區(qū)、研發(fā)中心、行政樓、物流中心、員工生活區(qū)等。建成后將主要生產(chǎn)不銹鋼水龍頭、水槽、浴缸等系列衛(wèi)浴產(chǎn)品。與此同時(shí)，蘇泊爾衛(wèi)浴沈陽(yáng)法庫(kù)陶瓷衛(wèi)浴基地，也正在建設(shè)年產(chǎn)100萬(wàn)件的自動(dòng)化程度極高的衛(wèi)生陶瓷生產(chǎn)線。
蘇泊爾衛(wèi)浴營(yíng)銷(xiāo)總監(jiān)劉瀅在談到蘇泊爾衛(wèi)浴的市場(chǎng)布局時(shí)介紹，蘇泊爾衛(wèi)浴的專賣(mài)店已經(jīng)在杭州、北京等地的家居建材市場(chǎng)開(kāi)了專賣(mài)店。
未來(lái)的兩三年時(shí)間內(nèi)，蘇泊爾將在完善產(chǎn)品線的同時(shí)，協(xié)助各地經(jīng)銷(xiāo)商以建材渠道為核心開(kāi)衛(wèi)浴專賣(mài)店，樹(shù)立形象，完善渠道布局，提升市場(chǎng)規(guī)模。
1、焊前焊條須經(jīng)350°C左右烘焙1小時(shí),隨烘隨用。
2、焊前必須對(duì)焊件清除鐵銹、油污、水分等雜質(zhì)。
3、焊接時(shí)須用短弧操作,以窄焊道為直。
4、用直流電源時(shí),焊條接正極。
5、THAF2209是鈦鈣型藥皮的超低碳含氮雙相不銹鋼焊條，具有良好的焊接工藝性能，焊縫金屬?gòu)?qiáng)度高，抗裂性好。由于含碳量低，并含有鉬、氮，故焊縫金屬具有較強(qiáng)的耐腐蝕性能，且耐應(yīng)力腐蝕性能尤為突出。用途：適用于石化、核電、造船等行業(yè)同類(lèi)型超低碳雙相不銹鋼材料的焊接。
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【關(guān)鍵詞】換熱器；管板管孔；鉆孔工藝；加工技術(shù)
1.概述
隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)快速發(fā)展，國(guó)內(nèi)核電領(lǐng)域的建設(shè)規(guī)模不斷擴(kuò)大，大型的核電站數(shù)量日益增加。核電設(shè)備的質(zhì)量對(duì)核電機(jī)組的安全運(yùn)行具有重要的作用，如何提高核電設(shè)備的質(zhì)量逐漸成為核電工作中需要解決的問(wèn)題之一。換熱器作為核電設(shè)備制造中最常見(jiàn)的產(chǎn)品，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)低廉和使用方便等優(yōu)點(diǎn)，在核電領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。但是，換熱器管板管孔的設(shè)計(jì)精度要求高，一般采用切削性能較差的復(fù)合材料，若制造人員沒(méi)有控制好管板管孔的加工質(zhì)量，不僅會(huì)直接影響到換熱器設(shè)備綜合性能的發(fā)揮，而且也會(huì)給核電站的運(yùn)行帶來(lái)一定的安全隱患。因此，制造人員必須重視換熱器管板管孔的加工質(zhì)量，通過(guò)提高管板管孔的制造工藝，以確保換熱器設(shè)備功能的正常發(fā)揮。
2.核2、3級(jí)換熱器管板管孔的技術(shù)特點(diǎn)和難點(diǎn)
3.核電站換熱器管板管孔加工技術(shù)
以數(shù)控立式鉆床為例，根據(jù)大量的工藝試驗(yàn)和產(chǎn)品實(shí)際加工的數(shù)據(jù)分析，欲獲得高精度、質(zhì)量穩(wěn)定的管孔，需注意幾方面關(guān)鍵因素的影響。
3.1 管板的裝夾和校調(diào)
管板裝夾和校調(diào)確定了管板待加工面的位置，是確保管孔垂直度的關(guān)鍵工序。常在鉆床主軸安裝千分表，檢查管板平面的高度差，將千分表的四周跳動(dòng)量調(diào)整到要求范圍內(nèi)。通常，對(duì)于核2、3級(jí)換熱器管板的水平公差范圍，應(yīng)在0.05mm以下。
3.2 管板中心的定位
人工定位是在管板上以劃線的方式，確定管板中心點(diǎn)，然后在機(jī)床主軸安裝中心鉆，靠人眼判斷中心鉆與管板中心是否對(duì)正。這種方法的誤差較大，存在人工劃線、人眼判斷的累計(jì)誤差，造成管孔位置精度不高，不利于后續(xù)換熱器管束的裝配。
工具定位是借助專用的檢測(cè)工具，進(jìn)行對(duì)刀定位。現(xiàn)在數(shù)控加工中常用尋邊器尋找工件的中心位置。尋邊器是用于數(shù)控加工中確定工件中心位置的一種檢測(cè)工具，可很方便地確定XY平面的加工中心。這種檢測(cè)工具的應(yīng)用避免了人為因素的累計(jì)誤差，其定位公差可達(dá)±0.005mm。
在核2、3級(jí)換熱器管板管孔加工中，優(yōu)先采用專用檢測(cè)工具確定管板中心，可以提高管孔的位置精度，為換熱器的管束裝配提供有利條件。
3.3 刀柄
對(duì)于高速機(jī)床而言，主軸、刀柄、刀具三者在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，必須具有極高的同心度及很好的動(dòng)平衡。但刀具和刀柄之間的配合，很難實(shí)現(xiàn)無(wú)間隙配合，間隙的存在會(huì)引起刀具的徑向跳動(dòng)，影響了切削時(shí)的動(dòng)平衡。
3.4 刀具材料的選擇
加工深孔的刀具種類(lèi)很多，應(yīng)根據(jù)加工設(shè)備和管板材料選擇合適刀具。核級(jí)換熱器的管板多選用奧氏體不銹鋼材料。奧氏體不銹鋼材料的切削性能比碳鋼材料差，加工硬化現(xiàn)象嚴(yán)重，具有切削溫度高、切削力大、切屑不易折斷、易黏結(jié)，線膨脹系數(shù)大等特點(diǎn)。根據(jù)這些特點(diǎn)選擇的刀具材料應(yīng)具有耐熱性好、耐磨性高、與不銹鋼的親和作用小等特點(diǎn)。
常用的刀具材料有高速鋼和硬質(zhì)合金。通過(guò)試驗(yàn)對(duì)比，高速鋼鉆頭不適合不銹鋼材料的加工，轉(zhuǎn)速不能很高，切屑易纏繞，容易燒傷鉆頭，不宜高速切削。硬質(zhì)合金鉆頭有更好的耐熱性和耐磨性，可進(jìn)行高速切削，更適合不銹鋼材料的切削加工。因此，試驗(yàn)中主要選用了整體硬質(zhì)合金內(nèi)冷鉆和硬質(zhì)合金釬焊刀頭式單刃槍鉆。
3.5 鉆孔工藝
根據(jù)不同的加工精度選用合理的鉆孔工藝方法，是保證管孔加工質(zhì)量的重要因素。
管板鉆孔一般有兩種工藝方法：（1）一次鉆削成形的加工方法；（2）鉆孔加鉸孔的組合加工方法。
通過(guò)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，表1中孔徑公差在0.05mm以內(nèi)的管孔，無(wú)論是使用整體硬質(zhì)合金內(nèi)冷鉆頭，還是使用硬質(zhì)合金釬焊刀頭式單刃槍鉆，選用一次鉆削成形的加工方法均不能達(dá)到要求。以加工φ10.35mm的管孔為例，該規(guī)格和管孔的長(zhǎng)徑比最大，超過(guò)12，加工難度最高。由于該管孔小而深，造成排屑困難，在試驗(yàn)過(guò)程中，部分整體硬質(zhì)合金內(nèi)冷鉆因切屑堵塞而發(fā)生了斷裂；因鉆頭的長(zhǎng)徑比較大，在立式鉆床的高鉆速下不易定位，容易偏離，導(dǎo)致進(jìn)刀面的孔口0～20mm范圍內(nèi)孔徑均超差0.05mm左右，且該段表面的光潔度差，呈現(xiàn)螺旋狀表紋，整個(gè)管孔長(zhǎng)度內(nèi)的孔徑有變化，不符合要求。為解決問(wèn)題，改用組合加工方法。需預(yù)先考慮合理的鉸削余量，應(yīng)通過(guò)一定量的試驗(yàn)，才能確定鉸削余量。對(duì)第一道鉆孔孔徑進(jìn)行數(shù)據(jù)收集和分析，確保在后序鉸孔中，解決孔口處的超差問(wèn)題。通過(guò)試驗(yàn)，該種方法能有效解決孔口超差的問(wèn)題。并且鉸孔后的孔徑均在所要求公差范圍內(nèi)，表面光潔度良好，小于Ra3.2。另外，鉆小孔徑深孔時(shí)，可采取鉆一定深度后退刀排屑的加工方法，有利于排屑順暢。
表1中孔徑公差在0.15mm以內(nèi)的管孔，可采用一次鉆削成形的加工方法進(jìn)行管孔加工，能滿足加工要求。
4.6 鉆孔切削參數(shù)和冷卻液的選擇
（1）切削參數(shù)的選擇
槍鉆的轉(zhuǎn)速也會(huì)影響孔加工表面的質(zhì)量，當(dāng)其他參數(shù)不變，轉(zhuǎn)速過(guò)低會(huì)造成孔加工表面的粗糙度達(dá)不到要求，轉(zhuǎn)速高于一定值，會(huì)造成斷屑困難，引起切屑堵塞。進(jìn)給量過(guò)大或過(guò)小也會(huì)造成斷屑困難，影響切屑的形狀和大小，槍鉆的切屑長(zhǎng)度應(yīng)為50～70mm，若切屑太厚，可通過(guò)提高轉(zhuǎn)速，降低進(jìn)給量來(lái)調(diào)整。因此，槍鉆的轉(zhuǎn)速和進(jìn)給量有一個(gè)合理的范圍，才能保證槍鉆的正確使用和鉆孔質(zhì)量。轉(zhuǎn)速及切削進(jìn)給量與被加工材料和鉆頭直徑大小相關(guān)，根據(jù)各刀具供應(yīng)商提供的切削用量推薦表，見(jiàn)表1所示，從表2中可查出切削速度和進(jìn)給量，再以切削速度計(jì)算轉(zhuǎn)速，在此范圍內(nèi)，通過(guò)切削試驗(yàn)對(duì)參數(shù)進(jìn)行微調(diào)，可確定最佳切削參數(shù)。
（2）冷卻液及參數(shù)的選擇
在深孔加工中，冷卻液的作用是冷卻及利用油壓排出切屑，其特性參數(shù)也會(huì)影響加工孔的精度。槍鉆的冷卻液與一般機(jī)械加工用油相比，具有壓力高，流量大等特點(diǎn)，對(duì)黏度和過(guò)濾精度有一定的要求。選擇黏度與鉆孔直徑有關(guān)，直徑越小，黏度越低。通常釬焊硬質(zhì)合金槍鉆的切削油過(guò)濾精度必須達(dá)到5～20μm。冷卻液流量隨加工孔徑的增大而增加，孔鉆得越深所需壓力就越大，才能保證冷卻液有更大的流速和壓力，達(dá)到通暢排屑的作用。如果冷卻液供應(yīng)不充分，則會(huì)造成切屑在切屑槽中的堆積，切削力增大，過(guò)大的扭矩使槍鉆折斷，或產(chǎn)生刀頭與刀桿分離現(xiàn)象。
4.結(jié)語(yǔ)
核電站換熱器管板管孔的加工質(zhì)量對(duì)核電站安全運(yùn)行的影響是巨大。因此，在管板管孔制造過(guò)程中，制造人員必須掌握好管板管孔的基本性質(zhì)，確定加工設(shè)備和裝夾定位方法，同時(shí)選擇合適的刀柄刀具和切削參數(shù)，排除其它因素對(duì)管孔質(zhì)量的影響，并采取合理的加工方案，最大限度提高換熱器管板管孔的加工質(zhì)量。
參考文獻(xiàn)：
來(lái)先行已經(jīng)兩個(gè)個(gè)月，從剛來(lái)的茫然，到漸漸給自己學(xué)習(xí)規(guī)劃，摸清了些方向。兩個(gè)月主要以最直觀的看為主，認(rèn)為動(dòng)手的機(jī)會(huì)還是少。進(jìn)入了從看中學(xué)，學(xué)中思，思中問(wèn)，問(wèn)中又學(xué)的一個(gè)循環(huán)。這個(gè)問(wèn)，又分問(wèn)人，問(wèn)書(shū)還有問(wèn)資料。把學(xué)到的分類(lèi)，可歸為五類(lèi)：材料及其性能、脹形、拉深、沖裁彎曲和金工。
一. 材料及其性能
我公司常用的五材料種：201#不銹鋼﹑304#不銹鋼﹑45#鋼﹑A3板﹑Cr12。
1.201#不銹鋼為奧氏體型不銹鋼，具有耐酸、耐堿,密度高、拋光無(wú)氣泡、無(wú)針孔等特點(diǎn)。其化學(xué)成分(C)碳≤0.15，(Si)硅≤0.75，(Mn)錳5.5～7.50，(Cr)鉻16.0～18.0，(N)氮≤0.25，(N)氮≤0.25，(Ni)鎳3.50～5.50，(P)磷≤0.060，(S)硫≤0.030(S)
物理性能:
抗拉強(qiáng)度:σb (MPa)≥520
屈服強(qiáng)度:σ0.2 (MPa)≥275
伸長(zhǎng)率:δ5 (％)≥40%
密度:7.93g/cm3
2.304#不銹鋼為奧氏體型不銹鋼，是一種通用性的不銹鋼材料，防銹性能比200系列的不銹鋼材料要強(qiáng)。耐高溫方面也比較好，能高到到1000-1200度。其化學(xué)成分(C)碳≤0.08，(Si)硅≤1.00，(Mn)錳≤2.00，(P)磷≤0.045，(S)硫0.03，(Ni)鎳8.0-10.5，(Cr)鉻18-20。
物理性能:
抗拉強(qiáng)度:σb (MPa)≥520
屈服強(qiáng)度:σ0.2 (MPa)≥205
伸長(zhǎng)率:δ5 (％)≥40
密度:7.93g/cm3
3. 45#鋼為 優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)用鋼 ,硬度不高易切削加工,模具中常用來(lái)做模板,梢子,導(dǎo)柱等,但須熱處理。常將45＃鋼表面滲碳淬火，可以淬硬至HRC42~46。45鋼淬火后沒(méi)有回火之前，硬度大于HRC55（最高可達(dá)HRC62）為合格。 實(shí)際應(yīng)用的最高硬度為HRC55（高頻淬火HRC58）
4. Cr12是應(yīng)用廣泛的冷作模具鋼，具有高強(qiáng)度、較好的淬透性和良好的耐磨性，但沖擊韌性差。主要用作承受沖擊負(fù)荷較小，要求高耐磨的冷沖模及沖頭、冷切剪刀、鉆套、量規(guī)、拉絲模、壓印模、搓絲板、拉延模和螺紋滾模等。
其化學(xué)成份：碳C ：2.00～2.30 硅 Si：≤0.40 錳 Mn：≤0.40 硫 S ：≤0.030 磷 P ：≤0.030 鉻 Cr：11.50～13.00 鎳 Ni：允許殘余含量≤0.25 銅 Cu：允許殘余含量≤0.30 鈷 Co：≤1.00
5..A3鋼是過(guò)去的一種叫法，現(xiàn)在都叫Q235鋼。Q代表的是這種材質(zhì)的屈服，后面的235，就是指這種材質(zhì)的屈服值，在235左右。并會(huì)隨著材質(zhì)的厚度的增加而使其屈服值減小
Q235鋼又分為四種：Q235A，Q235B，Q235C，Q235D。這是等級(jí)的區(qū)分，所代表的，主要是沖擊的溫度有所不同而已！
A，B，C，D，所不同的，指的是它們性能中沖擊溫度的不同。分別為：Q235A級(jí)，是不做沖擊；Q235B級(jí)，是20度常溫沖擊；Q235C級(jí)，是0度沖擊；Q235D級(jí)，是-20度沖擊。在不同的沖擊溫度，沖擊的數(shù)值也有所不同。
Q235鋼的主要力學(xué)性能如下：屈服強(qiáng)度：235MPa;抗拉強(qiáng)度:375-460MPa;伸長(zhǎng)率26%；沖擊功：27J。在板材里，Q235是最普通的材質(zhì)，屬普板系列。
【注：不銹鋼內(nèi)應(yīng)力大，且變形加工后且內(nèi)應(yīng)力不穩(wěn)定容易向一邊集中，導(dǎo)致斷裂。必要時(shí)，加工前（后）應(yīng)進(jìn)行退火去應(yīng)力處理】
二. 脹形﹑
脹形主要分為機(jī)械脹形﹑橡皮脹形和液壓脹形（我公司主要應(yīng)用水脹和牛筋脹）
脹形的變形特點(diǎn)是材料受切向和母線方向的拉伸。故脹形的變形程度受到材料延伸率的限制
變形程度的大小，常用脹形系數(shù)K表示
脹形系數(shù)與材料延伸率
δ=dmax-d0/d0=K-1K=1+δ
dmax——脹后最大直徑 d0——胚料原直徑
1.水脹 應(yīng)用水的流動(dòng)性，利用壓強(qiáng)作用于水，由水作用于密閉的空心件或管狀胚料使其發(fā)生形變，再由一個(gè)模腔固定形變的形狀。（水脹機(jī)的壓強(qiáng)單位：mpa;1mpa=10pa）
MPA是壓強(qiáng)單位:兆帕斯卡.
1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓=0.1MPa=760mmHG水銀柱.
1大氣壓=1.03323kg/cm2.的壓力.
1MPA=10大氣壓力=10.3323kg/cm2.
即相當(dāng)于10.332公斤/平方厘米的壓力.
2.牛筋脹 原理同上，介質(zhì)不同 其介質(zhì)為牛筋(聚氨酯)
（由于金屬材料彈性形變，撤壓后的產(chǎn)品會(huì)有一定的回彈。所以模腔直徑=產(chǎn)品外直接+回彈的系數(shù)）
脹幅=脹出外徑/管料直徑
脹幅 回彈系數(shù)(304#不銹鋼：參考值)
>1 0.2mm
1.10.3mm
1.20.4mm
1.30.5mm
1.40.6mm
三. 拉深
很多人會(huì)把拉伸和拉深混淆（拉深，是平板變?yōu)閳A形,方形或異形筒件的過(guò)程.如生活中的鋁鍋,洗手池的不銹鋼盆,不銹鋼飯盒等。拉伸,是使其變形伸長(zhǎng)的意思,我們常見(jiàn)的鐵絲就是拉伸的,還有銅線等等.六角鋼也可由大一點(diǎn)的圓棒拉伸出來(lái)的）
拉深工藝可分為不變薄拉伸和變薄拉伸。后者在拉伸后的零件壁部厚度與毛坯厚度比較有明顯的變薄現(xiàn)象。
用拉深方法可以制成簡(jiǎn)形﹑階梯﹑錐形﹑球形﹑方盒形和其他不規(guī)則形狀的薄壁零件。具有生產(chǎn)效率高，材料消耗少，零件強(qiáng)度﹑剛度和精度較高的特點(diǎn)。
其毛坯直徑按下式確定：
D=√4/π*A0=√4/π∑A
式中D——毛坯直徑（mm）；
Ao——包括修邊余量的拉深件表面積（mm2）
∑A——拉深件各部表面積和（mm2）
對(duì)于不進(jìn)行修邊的拉深件：
D=1.13√Aα=1.13√A/β
式中A——不加修邊余量的沖件表面積（mm2）
α——平均變薄系數(shù)
拉深模（又叫“拉延模”或“拉伸模）
拉深直徑/圓片直徑=拉深系數(shù)
以304#不銹鋼為例：
計(jì)算公式 拉深道數(shù) 拉深系數(shù)（參考值）
(m1=d1/D）一道<0.55
(m2=d2/d1）二道<0.7
(mn=dn/dn-1） 三道 <0.8
材料是貼凸模，隨著凸模的運(yùn)動(dòng)而達(dá)到拉深效果的。所以一般來(lái)說(shuō)零件內(nèi)徑及其形狀=凸模的直徑及其形狀
四. 沖裁﹑彎曲
1.沖裁：利用沖模使板料互相分離的工序稱為沖裁。落料和沖孔是沖裁的兩種形式，其特點(diǎn)是將板料沿封閉曲線進(jìn)行分離。
3.鈑金件涉及到板料展開(kāi)計(jì)算的問(wèn)題
以圓臺(tái)的展開(kāi)面積計(jì)算為例：L=√H2+[(D-d)/2]2 ε=180(D-d)/L
五. 金工
金工：我想也可叫其精工，其概念為零件的進(jìn)一步精確加工。
我公司的保溫杯，精工大致分為：分割、縮口、滾筋、平口、平底、整形等。其制作工序的一大部分都是在這金工上。
兩個(gè)月時(shí)間認(rèn)識(shí)了很多同事，融入了先行這個(gè)大家庭中。對(duì)產(chǎn)品的各工序加工也熟悉了挺多。但總感覺(jué)這兩個(gè)月的看問(wèn)學(xué)還是偏向于書(shū)面化，自己的動(dòng)手能力還是太差。以數(shù)控縮口機(jī)為例：一個(gè)只會(huì)編程的人編好了程序，放上產(chǎn)品一走刀，結(jié)果縮口的面與杯身杯口的連接處R角上斷裂了。很是疑問(wèn)，怎么會(huì)斷呢？后來(lái)知道說(shuō)是料沒(méi)拉緊，想了想才把理論的東西結(jié)合起來(lái)
