發(fā)布時(shí)間：2023-03-01 16:28:03
序言：寫(xiě)作是分享個(gè)人見(jiàn)解和探索未知領(lǐng)域的橋梁，我們?yōu)槟x了8篇的合金工藝論文樣本，期待這些樣本能夠?yàn)槟峁┴S富的參考和啟發(fā)，請(qǐng)盡情閱讀。
為了研究材料的組織遺傳性，對(duì)材料中間退火后的金相組織進(jìn)行了觀察，如圖2。
2中間退火后材料的性能
新型3×××合金材料中間退火后的力學(xué)性能列于表2。可見(jiàn)，退火狀態(tài)下兩種厚度材料的性能相差不太大，其中0．21mm厚度材料退火后的強(qiáng)度稍高，伸長(zhǎng)率稍低。拉伸試樣斷口的掃描電鏡觀察如圖3所示?？梢钥闯?，其斷口有較深較大的韌窩，呈現(xiàn)明顯的韌性斷裂特征［2］，大而深的韌窩是在應(yīng)力作用下，變形集中在粗大的第二相周?chē)?，?dǎo)致粗大第二相脫落形成的。
3生產(chǎn)工藝對(duì)箔材組織性能的影響
對(duì)于退火態(tài)箔材，冷軋變形量是影響箔材再結(jié)晶開(kāi)始溫度及完全再結(jié)晶所需時(shí)間主要因素。在相同退火制度下，箔材冷軋變形量不同，晶粒度就不同。將冷軋變形量為97．4%、41．9%和14．3%的箔材分別進(jìn)行成品退火制度試驗(yàn)研究。97．4%冷變形量的成品箔材經(jīng)不同退火制度處理后的組織如圖4所示，可以看出，新型3×××鋁合金箔材隨著退火溫度的提高，晶粒組織沒(méi)有明顯的變化，晶粒尺寸在30μm～60μm范圍。41．9%冷變形量成品箔材經(jīng)不同退火制度處理后的組織如圖5所示。可以看出，41．9%冷變形量時(shí)新型3×××鋁合金箔材的偏光組織與97．4%冷變形量的有相同的趨勢(shì)，即隨著退火溫度的提高晶粒組織沒(méi)有明顯的變化。但是前者的晶粒尺寸為60μm～90μm，與97．4%冷變形量的相比較其晶粒有所增大。14．3%冷變形量的成品箔材經(jīng)不同退火制度處理后的組織如圖6所示?？梢钥闯觯?4．3%冷變形量的新型3×××鋁合金箔材隨退火溫度升高，晶粒尺寸變化不大;但14．3%冷變形量的箔材晶粒尺寸比97．4%和41．9%冷變形量的大得多，在120μm～180μm之間。可見(jiàn)，冷軋變形量對(duì)箔材的晶粒尺寸起到?jīng)Q定性的作用。為了研究退火保溫時(shí)間對(duì)成品箔材組織的影響，以41．9%冷變形量的箔材為例，對(duì)箔材在420℃保溫0．5h～15h退火試驗(yàn)，結(jié)果如圖7?？梢?jiàn)，隨著退火保溫時(shí)間的延長(zhǎng)箔材的晶粒不斷變大，保溫時(shí)間12h以后再延長(zhǎng)保溫時(shí)間其組織沒(méi)有發(fā)生明顯變化，表明此時(shí)組織已完全再結(jié)晶并且晶粒已充分長(zhǎng)大。對(duì)于這樣組織的箔材在更高的溫度下其組織也不會(huì)發(fā)生明顯的變化，亦即晶粒大小比較穩(wěn)定，所以在生產(chǎn)中，為了保證成品質(zhì)量，確定新型3×××鋁合金箔材成品的退火制度確定為420℃12h。
4箔材的高溫性能和承壓能力試驗(yàn)
新型3×××鋁合金箔材在610℃0．5h高溫情況下的變形情況如表3。通過(guò)試驗(yàn)后把14．3%冷變形量的新型3×××鋁合金箔材(0．18mm厚)送給用戶委托進(jìn)行釬焊打壓試驗(yàn)，打壓五次，平均承壓能力22．8MPa。表明0．18mm厚的新型3×××鋁合金箔材的承壓值遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)0．20mm厚度常用3003鋁合金箔材的承壓能力(17MPa)，其冷加工性能也能夠滿足用戶的加工需要，用戶表示非常滿意，從而解決了換熱器翅片厚度減薄、承壓能力提高的問(wèn)題。
5結(jié)論
一、開(kāi)展“兩防一體化”建設(shè)是經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展對(duì)人防工作提出的新要求
人類(lèi)社會(huì)發(fā)展史，特別是一些發(fā)達(dá)目家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展已經(jīng)證明，社會(huì)的現(xiàn)代化程度越此文來(lái)源于文秘站網(wǎng)高，人們的物質(zhì)文化生活水平越此文來(lái)源于文秘站網(wǎng)高，政府對(duì)社會(huì)提供的保障服務(wù)也隨之不斷提高和完善。密切關(guān)注社會(huì)生產(chǎn)的安全和人民生活的安全，不斷提高社會(huì)運(yùn)作和人民生活的質(zhì)量，是政府的一項(xiàng)重要職責(zé)。在我國(guó)社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)進(jìn)程不斷加快，人民物質(zhì)文化生活水平不斷提高，社會(huì)物質(zhì)財(cái)富不斷豐富的同時(shí)，各種災(zāi)害事故隱患也逐漸增加，人民群眾的生產(chǎn)、生活安全和生存環(huán)境，已成為實(shí)施經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略不可忽視的一個(gè)重大問(wèn)題。我國(guó)是世界上災(zāi)害最嚴(yán)重的國(guó)家之一。有關(guān)資料顯示，建國(guó)五十年來(lái)，全國(guó)平均每年因各種災(zāi)害而死亡的人數(shù)多達(dá)數(shù)萬(wàn)，所造成的經(jīng)濟(jì)損失約占國(guó)民生產(chǎn)總值的3—6％，大大高于發(fā)達(dá)國(guó)家0．3—0．5％的比率。且不說(shuō)震災(zāi)、水患等自然災(zāi)害，生產(chǎn)、生活中的災(zāi)害事故亦頻頻發(fā)生，在一些領(lǐng)域甚至呈上升趨勢(shì)。如化工事故，據(jù)統(tǒng)計(jì)，1969年至1981年，全國(guó)登記在案的為102起，到1987年已增至3617起，不僅上升趨勢(shì)很快，而且造成的人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失也越此文來(lái)源于文秘站網(wǎng)來(lái)越此文來(lái)源于文秘站網(wǎng)大。僅黃島油庫(kù)、深圳清水河化學(xué)品倉(cāng)庫(kù)兩起爆炸事件，就造成20多人死亡、100余人受傷，疏散轉(zhuǎn)移居民13萬(wàn)余人，經(jīng)濟(jì)損失達(dá)3億多元。這些災(zāi)害事故，不僅給城市建設(shè)和人民生命財(cái)產(chǎn)造成了嚴(yán)重威脅和損失，而且影響和制約了我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。在經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展中，全面加強(qiáng)社會(huì)保障機(jī)制建設(shè)，保障人民群眾生產(chǎn)和生命財(cái)產(chǎn)安全，組織人民群眾對(duì)自然災(zāi)害和各種突發(fā)事故進(jìn)行有效的防護(hù)與救援，預(yù)防和減少災(zāi)害損失，維護(hù)社會(huì)穩(wěn)定，已成為各級(jí)政府的緊迫任務(wù)。
目前，我國(guó)的防災(zāi)和搶險(xiǎn)救災(zāi)組織體制和運(yùn)行機(jī)制還比較松散，沒(méi)有從總體上建立起一套統(tǒng)一的社會(huì)救援組織體制和自如高效的運(yùn)行機(jī)制，各種災(zāi)害救援力量分散于不同行業(yè)，隸屬于不同部門(mén)。這種組織體制，固然有專(zhuān)業(yè)性較強(qiáng)的特點(diǎn)，但又有綜合性不足以及條條管理、自成相對(duì)封閉體系，不便統(tǒng)籌救災(zāi)準(zhǔn)備工作和協(xié)調(diào)使用各種救災(zāi)力量等嚴(yán)重缺陷，特別是現(xiàn)在，“復(fù)合型”災(zāi)害越此文來(lái)源于文秘站網(wǎng)來(lái)越此文來(lái)源于文秘站網(wǎng)多，這種救援工作體制更顯得與現(xiàn)實(shí)需要不相適應(yīng)，直接影響著防護(hù)和救援效果，也難以使防災(zāi)救災(zāi)工作走上制度化、規(guī)范化軌道。預(yù)此文來(lái)源于文秘站網(wǎng)防災(zāi)害事故的計(jì)劃性、災(zāi)害事故的突發(fā)性和搶險(xiǎn)救災(zāi)行動(dòng)的綜合性，迫切需要建立一個(gè)綜合管理開(kāi)展災(zāi)害事故風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和研究制定防災(zāi)救災(zāi)預(yù)案，統(tǒng)一組織指揮和協(xié)調(diào)使用各種防災(zāi)救災(zāi)力量的組織機(jī)構(gòu)，以便有效組織調(diào)度有關(guān)部門(mén)、單位，制定防災(zāi)救災(zāi)預(yù)案，在出現(xiàn)災(zāi)害事故時(shí)，根據(jù)需要采取協(xié)調(diào)一致的行動(dòng)，形成防災(zāi)和搶險(xiǎn)救災(zāi)合力，預(yù)防和最大限度地減煞災(zāi)害事故造成的損失。就目前政府機(jī)構(gòu)設(shè)置及其職責(zé)分工情況看，人防部門(mén)承擔(dān)防災(zāi)救災(zāi)職能，具有其他部門(mén)不可比擬的優(yōu)勢(shì)和條件。一是人防部門(mén)軍地共管的領(lǐng)導(dǎo)體制和業(yè)已形成的軍地密切協(xié)作的運(yùn)行機(jī)制，便于協(xié)調(diào)軍地兩方面的力量參加重大災(zāi)害事故的應(yīng)急救援；二是人防部門(mén)已經(jīng)建立起較為完善的組織指揮體系和通信警報(bào)系統(tǒng)，具有實(shí)施搶險(xiǎn)救災(zāi)指揮調(diào)度的便利條件和迅速有效的災(zāi)情報(bào)知手段；三是人防部門(mén)既有的組織指揮專(zhuān)業(yè)人才隊(duì)伍，熟悉組織指揮的內(nèi)容、方法和程序。由于組織實(shí)施人民防空與防災(zāi)救援行動(dòng)特點(diǎn)相近、方法通用，人防部門(mén)的干部隊(duì)伍完全有能力承擔(dān)從災(zāi)害事故風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、防災(zāi)救災(zāi)預(yù)案準(zhǔn)備到組織實(shí)施防災(zāi)救災(zāi)行動(dòng)等一整套防災(zāi)救援任務(wù)；四是人防部門(mén)已經(jīng)組建和訓(xùn)練了一支包括七種專(zhuān)業(yè)技術(shù)力量的人防專(zhuān)業(yè)隊(duì)伍，可基本適應(yīng)遂行各種搶險(xiǎn)救援任務(wù)的需要。戰(zhàn)時(shí)組織人民防空和平時(shí)組織防災(zāi)救援總體要求和目的的一致性，敵空襲后果和災(zāi)害事故后果的相似性，消除空襲后果和消除災(zāi)害事故后果在組織指揮方法、程序和力量使用上的共同點(diǎn)，說(shuō)明人防部門(mén)承擔(dān)綜合管理防災(zāi)救災(zāi)的職能，既是經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的迫切需要，也是合理配置政府職能的最佳選擇。
二、“兩防一體化”是促進(jìn)人防平戰(zhàn)結(jié)合向更高層次發(fā)展，推動(dòng)人防向民防轉(zhuǎn)變的必由之路，也是加強(qiáng)人防建設(shè)的重大舉措
在人防平戰(zhàn)結(jié)合進(jìn)程中，人防工程等設(shè)施的開(kāi)發(fā)利用，推動(dòng)了人防建設(shè)由封閉到開(kāi)放，由消耗型向增值型發(fā)展的歷史性跨越此文來(lái)源于文秘站網(wǎng)，是人防工作為經(jīng)濟(jì)建設(shè)服務(wù)的一項(xiàng)重大成果?！皟煞酪惑w化”勢(shì)必有力推動(dòng)人防工作在更寬廣的領(lǐng)域服務(wù)和保障經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展，更具體地體現(xiàn)其“保護(hù)人民的生命和財(cái)產(chǎn)安全，．保障社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)的順利進(jìn)行”的宗旨，加快我國(guó)人防與國(guó)際民防接軌的步伐，這既符合優(yōu)化配置資源的市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)規(guī)律，也符合國(guó)際民防的發(fā)展規(guī)律；既是維護(hù)國(guó)家和人民根本利益的需要，也是人防建設(shè)新的生機(jī)、活力之源。
從國(guó)際上看，國(guó)外“民防”最早也是以“防空”的概念提出來(lái)。隨著戰(zhàn)爭(zhēng)形態(tài)的變化和經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的客觀需要，“民防”這一概念的內(nèi)涵不斷擴(kuò)大，不僅包括了防空襲，而且包括了保護(hù)居民在戰(zhàn)爭(zhēng)中免受各種傷害，進(jìn)而延伸到平時(shí)保護(hù)居民生命和財(cái)產(chǎn)安全。當(dāng)前，在國(guó)際上，民防已發(fā)展成為戰(zhàn)時(shí)和平時(shí)保國(guó)保民的一項(xiàng)重要的防御國(guó)策，其職責(zé)已從保護(hù)平民生命財(cái)產(chǎn)少受戰(zhàn)爭(zhēng)和災(zāi)害事故的威脅與破壞，一直延伸到各種人道主義救援；從保存國(guó)家戰(zhàn)爭(zhēng)潛力拓展到平時(shí)搶險(xiǎn)救災(zāi)，甚至保護(hù)生態(tài)環(huán)境和人類(lèi)文明遺址?？梢?jiàn)國(guó)際“民防”已經(jīng)是一個(gè)全方位、多層次、綜合性的概念，其職能已囊括戰(zhàn)時(shí)和平時(shí)經(jīng)濟(jì)社會(huì)生活的諸多方面，研究和落實(shí)的是生存與發(fā)展這兩個(gè)事關(guān)國(guó)家安全利益和長(zhǎng)遠(yuǎn)利益的最基本的問(wèn)題，是一種體制和機(jī)制上的高層次的平戰(zhàn)結(jié)合。我國(guó)已于1992年加入國(guó)際民防組織，又是一個(gè)擁有13億人口的發(fā)展中大國(guó)，面對(duì)與國(guó)際民防的差距，應(yīng)當(dāng)深入研究國(guó)際民防的發(fā)展規(guī)律，借鑒其先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)和做法。要通過(guò)實(shí)施“兩防一體化”，推動(dòng)人防平戰(zhàn)結(jié)合向更深程度和更高層次發(fā)展，把人防戰(zhàn)時(shí)防空救災(zāi)的職能延伸到平時(shí)的防災(zāi)救災(zāi)，把兩者在體制的層面上結(jié)合起來(lái)，并切實(shí)體現(xiàn)在國(guó)家經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的機(jī)制中和藍(lán)圖上，使人防建設(shè)不僅能夠筑牢空天防護(hù)的“盾牌”，而且能夠?yàn)榻?jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展系上一條“安全帶”。
就人防事業(yè)本身的發(fā)展而言，空襲與反空襲、防空襲已成為現(xiàn)代高技術(shù)戰(zhàn)爭(zhēng)的主要作戰(zhàn)形式，“ 矛”與“盾”的較量空前尖銳、劇烈，人民防空的建設(shè)水平和御敵能力，直接關(guān)系戰(zhàn)爭(zhēng)勝負(fù)及國(guó)家和人民生命財(cái)產(chǎn)安全。同時(shí)，現(xiàn)代高技術(shù)戰(zhàn)爭(zhēng)，敵空襲的隱蔽性增強(qiáng)、突然性增大，目標(biāo)破壞集中，毀傷程度嚴(yán)重，消除空襲后果任務(wù)艱巨，因此，也需要通過(guò)平時(shí)的防災(zāi)救災(zāi)行動(dòng)，鍛煉提高處置各種突發(fā)性事故的能力，不斷增強(qiáng)人民防空隊(duì)伍的戰(zhàn)斗力，為贏得防空襲斗爭(zhēng)勝利奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。目前，人防系統(tǒng)雖然建立了比較完善的組織指揮、人口疏散、通信警報(bào)和掩蔽工程體系，組建了人民防空專(zhuān)業(yè)隊(duì)伍，但實(shí)戰(zhàn)能力尚未經(jīng)過(guò)檢驗(yàn)，尤其是人民防空的組織指揮系統(tǒng)和專(zhuān)業(yè)隊(duì)伍，由于缺少類(lèi)似實(shí)戰(zhàn)的鍛煉，戰(zhàn)時(shí)能否有效發(fā)揮作用_，能否確?！按蜈A”，目前尚不好完全做出肯定性的回答，亟需通過(guò)參加平時(shí)的搶險(xiǎn)救災(zāi)，大力推進(jìn)“兩防一體化”工作，使人防隊(duì)伍得到應(yīng)有的鍛煉，從而不斷檢驗(yàn)和提高其戰(zhàn)斗力。由此可見(jiàn)，加強(qiáng)“兩防一體化”工作，不僅是經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的需要，而且也是關(guān)乎人防建設(shè)質(zhì)量和人防事業(yè)生存、發(fā)展的一件大事。
三、省級(jí)人防部門(mén)在“兩防一體化”工作中應(yīng)抓好的幾個(gè)方面的問(wèn)題
對(duì)于如何搞好“兩防一體化”工作，近年來(lái)，一些省、市已經(jīng)進(jìn)行了有效的探索和實(shí)踐，積累了一些經(jīng)驗(yàn)。1999年，我省按照“以承擔(dān)化學(xué)事故應(yīng)急救援為重點(diǎn)，兼顧其他與人民防空關(guān)系緊密的救援，組織協(xié)調(diào)社會(huì)有關(guān)方面力量，消除事故(災(zāi)害)后果，推進(jìn)人民防空與應(yīng)急救援一體化”的思路，在石家莊等五個(gè)城市開(kāi)展了化學(xué)事故應(yīng)急救援試點(diǎn)，在取得初步經(jīng)驗(yàn)后，從20__年開(kāi)始將此作為人防工作改革的一項(xiàng)重要任務(wù)，向全省各市人防部門(mén)做出部署，縣級(jí)人防部門(mén)的專(zhuān)業(yè)隊(duì)伍，正在按照“兩防一體化”的要求組建。目前，滄州市已在人防辦成立化學(xué)事故應(yīng)急救援指揮中心，邯鄲市邯山區(qū)人防辦已承擔(dān)防汛和抗洪救災(zāi)職能，其他各市也在結(jié)合實(shí)際，積極研究開(kāi)展“兩防一體化”工作的措施和辦法。從試點(diǎn)至今，已有五個(gè)市共接警處警30多次，邁出了實(shí)施“兩防一體化”的第一步。但從我省乃至全國(guó)范圍看，“兩防一體化”工作還處于探索起步階段，尤其是各省、自治區(qū)，所轄各城市情況差別較大，防救重點(diǎn)不盡相同，領(lǐng)導(dǎo)層對(duì)這項(xiàng)工作的認(rèn)識(shí)程度也不盡一致。如何把這項(xiàng)工作開(kāi)展起來(lái)，堅(jiān)持下去，有待研究解決的問(wèn)題還很多。我們認(rèn)為，推動(dòng)“兩防一體化”工作，并使之走上制度化、規(guī)范化軌道，省人防部門(mén)應(yīng)著力抓好以下幾個(gè)方面的工作。
一是政策推動(dòng)。開(kāi)展“兩防一體化”，是一項(xiàng)涉及面廣、政策性強(qiáng)的工作，是人防平戰(zhàn)結(jié)合和經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展中的一件新生事物，要在一省范圍內(nèi)展開(kāi)，需要有明確的政策措施。在這項(xiàng)工作中，省人防部門(mén)的主要任務(wù)是宏觀指導(dǎo)，總體調(diào)度，出臺(tái)政策，推動(dòng)各市以政府行為抓好落實(shí)。應(yīng)把“兩防一體化”工作作為人防工作改革和更好地服務(wù)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的重大課題，深入研究，精心謀劃，主動(dòng)與省直有關(guān)部門(mén)和各市政府、軍事機(jī)關(guān)溝通協(xié)調(diào)，闡明利害；積極為省政府、省軍區(qū)當(dāng)好參謀，站在落實(shí)“三個(gè)代表”要求的高度，著眼全省經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展和深化人防工作改革，大力提高人民防空建設(shè)水平和戰(zhàn)時(shí)、平時(shí)的服務(wù)保障能力，提出實(shí)施“兩防一體化”的意見(jiàn)建議，以省政府、省軍區(qū)或省國(guó)防動(dòng)員委員會(huì)的名義出臺(tái)開(kāi)展“兩防一體化”的政策措施，確保其高起點(diǎn)開(kāi)頭、舉步。
二是制訂規(guī)范。圍繞“兩個(gè)適應(yīng)”、平戰(zhàn)兩個(gè)需要和遂行防災(zāi)救援任務(wù)，對(duì)“兩防一體化”工作的領(lǐng)導(dǎo)體制、運(yùn)行機(jī)制和機(jī)構(gòu)設(shè)置，人防部門(mén)與其他有關(guān)部門(mén)的防護(hù)職責(zé)界定和任務(wù)分工，建立社會(huì)救援網(wǎng)絡(luò)等方面的問(wèn)題，提出明確要求；對(duì)事故災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、分門(mén)別類(lèi)制訂防災(zāi)救災(zāi)預(yù)案和各項(xiàng)保障計(jì)劃、完善指揮通信手段、整組專(zhuān)業(yè)隊(duì)伍以及器械裝備配備等明確標(biāo)準(zhǔn)，做出規(guī)范，并督導(dǎo)各市抓好落實(shí)，確?！皟煞酪惑w化”工作沿著規(guī)范化軌道發(fā)展。
關(guān)鍵詞：冶金工業(yè)，高速鋼軋輥，研究現(xiàn)狀
一、冶金工業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀
（一）鋼鐵生產(chǎn)工藝流程逐步優(yōu)化
20世紀(jì)90年代以來(lái),世界鋼鐵工業(yè)在激烈的國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中,由20世紀(jì)80年代以前的以擴(kuò)大規(guī)模、增加產(chǎn)量為主轉(zhuǎn)向降低消耗、降低成本、提高質(zhì)量、增加品種和保護(hù)環(huán)境。博士論文，高速鋼軋輥。鋼鐵工業(yè)技術(shù)進(jìn)步的主流是縮短生產(chǎn)流程,減少工序,提高質(zhì)量,降低消耗,提高效率。技術(shù)進(jìn)步中有兩大主要趨向:一是尋找可以替代傳統(tǒng)工藝的新工藝流程的研究開(kāi)發(fā);二是現(xiàn)有工藝和技術(shù)裝備的完善化。兩大技術(shù)進(jìn)步趨向互相競(jìng)爭(zhēng)、相互滲透,促使鋼鐵工業(yè)不斷提高鋼材質(zhì)量、減少消耗、降低成本、減輕對(duì)環(huán)境的污染,進(jìn)一步走向集約化。
傳統(tǒng)的鋼鐵生產(chǎn)工藝流程是一種“冷態(tài)”下間歇式生產(chǎn)的工藝流程。日本在20世紀(jì)60年代建設(shè)的10多個(gè)大型鋼鐵廠都是采用這種工藝流程。20世紀(jì)80年代以后,世界鋼鐵業(yè)已逐步將上述傳統(tǒng)的鋼鐵生產(chǎn)工藝流程改造成為現(xiàn)代化“熱態(tài)”連續(xù)生產(chǎn)工藝流程。這種工藝流程具有高效、連續(xù)、緊湊、智能等特點(diǎn)。20世紀(jì)80年代末期,德國(guó)、法國(guó)、日本、意大利、美國(guó)等鋼鐵工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家開(kāi)發(fā)成功接近最終鋼材產(chǎn)品形狀的連鑄、連軋技術(shù),如帶鋼、型鋼的連鑄連軋等。由于該技術(shù)具有工藝流程緊湊、生產(chǎn)周期短、物料消耗少、生產(chǎn)效率高等一系列優(yōu)點(diǎn),在近十多年來(lái)得到了快速發(fā)展。自從1989年世界第一條薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)線在美國(guó)紐柯公司克勞福茲維爾廠投產(chǎn)以來(lái), 經(jīng)過(guò)10多年發(fā)展,到2002年底,世界上已有38個(gè)薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)廠共56條生產(chǎn)線,總生產(chǎn)能力已超過(guò)5 500萬(wàn)噸。我國(guó)現(xiàn)已有5個(gè)鋼鐵企業(yè)建成8條薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)線,到目前為止又有5個(gè)鋼鐵企業(yè)正在建設(shè)厚板坯連鑄連軋生產(chǎn)線,不久的將來(lái)總生產(chǎn)能力將達(dá)2000萬(wàn)噸,預(yù)計(jì)屆時(shí)將占全世界同類(lèi)生產(chǎn)線能力的1/4以上。博士論文，高速鋼軋輥。2001年我國(guó)連鑄比達(dá)到89.71%,已經(jīng)超過(guò)了2000年的世界平均水平。2003年達(dá)到了96.96%,目前,全國(guó)重點(diǎn)大中型企業(yè)中,連鑄比達(dá)到99%以上的企業(yè)已達(dá)41家。
帶鋼連鑄連軋技術(shù)是世界主要鋼鐵生產(chǎn)國(guó)家正在積極開(kāi)發(fā)應(yīng)用的一項(xiàng)重大鋼鐵生產(chǎn)前沿技術(shù),它將是21世紀(jì)鋼鐵生產(chǎn)技術(shù)的一個(gè)主要發(fā)展方向。
（二）鋼鐵產(chǎn)量不斷增長(zhǎng)
冶金行業(yè)的發(fā)展受到國(guó)內(nèi)與國(guó)際宏觀經(jīng)濟(jì)環(huán)境的共同影響。國(guó)內(nèi)方面,國(guó)家采取的宏觀調(diào)控措施初見(jiàn)成效,鋼鐵行業(yè)投資規(guī)模過(guò)大,低水平重復(fù)建設(shè)得到遏制,有效打擊了“地條鋼”等劣質(zhì)產(chǎn)品沖擊鋼材市場(chǎng)的行為,進(jìn)一步凈化了市場(chǎng),鋼鐵生產(chǎn)企業(yè)對(duì)市場(chǎng)更加理性化。消費(fèi)結(jié)構(gòu)的升級(jí)和城鎮(zhèn)化速度加快為鋼鐵行業(yè)發(fā)展提供了基本的保障;西部大開(kāi)發(fā)和振興東北老工業(yè)基地的戰(zhàn)略也為鋼鐵行業(yè)提供了新的發(fā)展機(jī)會(huì)。國(guó)際方面,世界經(jīng)濟(jì)仍保持總體向好的發(fā)展態(tài)勢(shì),全球鋼鐵需求持續(xù)增長(zhǎng)。
二、冶金工業(yè)對(duì)軋輥的需求
鋼鐵工業(yè)的持續(xù)發(fā)展,為軋輥制造業(yè)提供了廣闊的發(fā)展空間。博士論文，高速鋼軋輥。一方面,隨著鋼產(chǎn)量的不斷增加,軋輥需求量大幅增長(zhǎng)。僅就國(guó)內(nèi)而言,據(jù)統(tǒng)計(jì),每年消耗的軋輥材料有50萬(wàn)噸以上,價(jià)值數(shù)十億元。另一方面,隨著軋鋼技術(shù)和裝備水平的不斷提高,對(duì)軋輥的質(zhì)量也提出了更高的要求。而國(guó)內(nèi)軋輥生產(chǎn)廠家的制造水平還較落后。僅以寶鋼為例,2000年,寶鋼用于軋輥的采購(gòu)資金超過(guò)2億元,其中國(guó)內(nèi)的只占30%,國(guó)外的占70%。因此,不斷研究新型軋輥材質(zhì)及制造工藝,為軋機(jī)配備高性能的軋輥已成為國(guó)內(nèi)軋輥生產(chǎn)行業(yè)面臨的重要課題。
三、軋輥材料的研究現(xiàn)狀
為提高熱軋輥的表面耐磨性,熱軋輥材料不斷地得到改進(jìn),其基本的發(fā)展過(guò)程是從冷硬鑄鐵到高鉻鑄鐵到半高速鋼和高速鋼。高速鋼材料用于軋輥制造,使軋輥性能顯著提高,軋材質(zhì)量明顯改善。
（一）高速鋼軋輥的特點(diǎn)
高速鋼軋輥是用具有高硬度,尤其是具有很好的紅硬性、耐磨性和淬透性的高速鋼作為軋輥的工作層,用韌性滿足要求的高強(qiáng)度灰鐵、球鐵、鑄鋼及鍛鋼作為軋輥的芯部材料,把工作層和芯部以冶金結(jié)合的方式結(jié)合起來(lái)的高性能軋輥。
1、高速鋼軋輥的化學(xué)成分特點(diǎn)
(1)含有較多的C和V。C和V可以形成高硬度的MC型碳化物,提高軋輥耐磨性;
(2)有較高的Cr含量。Cr含量高,可在軋輥組織中形成一定數(shù)量的M7C3型碳化物,有利于降低軋制力并改善軋輥輥面的抗粗糙性;
(3)含有一定量的Co(≤10%)。Co可提高高速鋼軋輥的紅硬性,從而提高軋輥耐磨性;
(4)離心鑄造高速鋼軋輥中含有≤5%的Nb。Nb可降低軋輥組織中因合金元素密度差大而引起的偏析。
2、高速鋼軋輥的組織特點(diǎn)
高速鋼軋輥的性能取決于其微觀組織結(jié)構(gòu)特征:(1)碳化物的種類(lèi)、形狀、體積分?jǐn)?shù)及分布;(2)馬氏體基體的性能特點(diǎn);(3)晶粒尺寸大小。軋輥用高速鋼材料的微觀組織結(jié)構(gòu)與合金成分及工藝條件有關(guān)。因材料成分和工藝條件的不同,出現(xiàn)了各種不同的研究結(jié)果。同以往的高鉻鑄鐵軋輥相比,高速鋼軋輥中的碳化物類(lèi)型較多,除含有MC型碳化物外,還含有M2C、M6C和M7C3型碳化物。
（二）高速鋼軋輥的生產(chǎn)工藝及其特點(diǎn)
圍繞著軋輥外層與芯部的結(jié)合問(wèn)題,高速鋼軋輥的制造技術(shù)不斷發(fā)展。博士論文，高速鋼軋輥。目前國(guó)外主要采用離心鑄造法(CF)、連續(xù)澆鑄復(fù)合法(CPC)和電渣熔鑄法(ESR)制造,而熱等靜壓法(HIP)和噴射成形法(Osprey)仍在完善和發(fā)展中。CPC法制造軋輥裝備復(fù)雜,我國(guó)仍無(wú)法生產(chǎn);ESR法制造軋輥能耗高,僅適合于制造冷軋輥;用離心鑄造法生產(chǎn)軋輥裝備簡(jiǎn)單,工藝穩(wěn)定,效率高,是制造高速鋼軋輥的重要方法。博士論文，高速鋼軋輥。離心鑄造法生產(chǎn)高速鋼軋輥盡管存在著合金元素容易產(chǎn)生偏析的問(wèn)題,但由于其突出的優(yōu)點(diǎn),使它在相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)仍處于高速鋼軋輥生產(chǎn)的主導(dǎo)地位。博士論文，高速鋼軋輥。
（三）高速鋼軋輥的應(yīng)用
自20世紀(jì)80年代以來(lái),國(guó)外在熱帶鋼連軋機(jī)上開(kāi)始試用高速鋼軋輥并取得良好效果。目前高速鋼軋輥的比例不斷提高,在某些機(jī)架上,甚至全部采用了高速鋼軋輥。使用高速鋼軋輥后,輥耗明顯下降,換輥次數(shù)顯著減少,軋輥研磨量減少,軋機(jī)能力提高,燃料和動(dòng)力消耗降低,有助于降低軋制成本和提高帶鋼質(zhì)量。
近年來(lái)我國(guó)也開(kāi)展了鑄造高速鋼軋輥的研究,北京冶金設(shè)備研究院采用普通離心鑄造方法生產(chǎn)了高速鋼輥環(huán),其成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù),%)為:2.0~2.4C,8~15W,2~3Mo,4~7V,3~5Co;金相組織為:馬氏體+共晶碳化物+二次碳化物+殘余奧氏體;力學(xué)性能為:硬度60~65HRC,沖擊韌性(5~10)J/cm,抗拉強(qiáng)度(400~600)MPa。
四、結(jié)語(yǔ)
隨著軋機(jī)向自動(dòng)化、連續(xù)化、重型化方向發(fā)展,對(duì)軋輥的幾何尺寸、表面精度和力學(xué)性能提出了更高的要求。軋輥生產(chǎn)廠、研究機(jī)構(gòu)和鋼鐵生產(chǎn)企業(yè)必須加強(qiáng)冶金軋輥材料的基礎(chǔ)性研究、軋輥生產(chǎn)技術(shù)的研究、軋輥工藝裝備的研究和軋輥使用技術(shù)的研究,不斷提高我國(guó)軋輥制造業(yè)和鋼鐵產(chǎn)品的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。
參考文獻(xiàn)：
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關(guān)鍵詞：定向凝固;電磁約束;深過(guò)冷;單晶連鑄;激光超高溫度梯度;特種定向凝固
所謂定向凝固[1]，是在凝固過(guò)程中采用強(qiáng)制手段，在凝固金屬和未凝固熔體中建立起特定方向的溫度梯度，從而使熔體沿著與熱流相反的方向凝固，獲得具有特定取向柱狀晶的技術(shù)。該技術(shù)較好地控制了凝固組織的晶粒取向，消除了橫向晶界，大大提高了材料的縱向力學(xué)性能。
1.傳統(tǒng)定向凝固技術(shù)的發(fā)展過(guò)程
傳統(tǒng)的定向凝固技術(shù)經(jīng)歷了由發(fā)熱鑄型法（EP法）、功率降低法（PD法）、快速凝固法（HRS法）、液態(tài)金屬凝固法（LMC法）、流態(tài)床冷卻法（FBQ法）等的發(fā)展過(guò)程。
這些方法所獲得的冷卻速度都是很有限的。首先是冷卻速度太慢，使得凝固組織有充分的時(shí)間長(zhǎng)大、粗化，以致產(chǎn)生嚴(yán)重的枝晶偏析，限制了材料性能的提高；其次，是凝固界面與液相中最高溫度面距離太遠(yuǎn)，固液界面并不處于最佳位置，因此所獲得的溫度梯度不大，這樣為了保證界面前液相中沒(méi)有穩(wěn)定的結(jié)晶核心的形成，所能允許的最大凝固速度就有限。為了更進(jìn)一步提高材料的各項(xiàng)使用性能和綜合性能，有必要對(duì)傳統(tǒng)定向凝固技術(shù)進(jìn)行改造。在充分吸收其他凝固技術(shù)如快速凝固等優(yōu)點(diǎn)基礎(chǔ)上出現(xiàn)了許多新型的定向凝固技術(shù)。
2.新型定向凝固技術(shù)
2.1電磁約束成形定向凝固法（DSEMS法）[2]
其原理是利用電磁感應(yīng)加熱使合金熔融，然后用在金屬熔體表層部分產(chǎn)生的電磁壓力來(lái)約束已熔化的金屬熔體成形，同時(shí),由于冷卻介質(zhì)與鑄件表面有的直接接觸, 鑄件固相的冷卻能力得到增強(qiáng),使得固液界面附近熔體內(nèi)可以產(chǎn)生很高的溫度梯度,使凝固組織超細(xì)化。但該技術(shù)涉及電磁流體力學(xué)、冶金、凝固以及自動(dòng)控制等多學(xué)科領(lǐng)域，目前還處于研究階段。
2.2深過(guò)冷定向凝固（DUDS法）
過(guò)冷熔體中的定向凝固首先由B.Lux 等在1981年提出，其基本原理是將裝有試樣的坩堝裝在一個(gè)高頻線圈中循環(huán)加熱，通過(guò)蒸發(fā)與分解或加入凈化劑去除、吸附和鈍異質(zhì)核心，從而獲得深過(guò)冷的合金熔體；然后再將坩堝的底部激冷，讓合金熔體底部先形核，晶體自下而上生長(zhǎng)，形成定向排列的樹(shù)枝晶骨架， 殘余的金屬液向已有的枝晶骨架上凝固，最終獲得了定向凝固組織。深過(guò)冷熔體凝固速度很快，凝固時(shí)間很短，可大幅度提高生產(chǎn)效率，改善組織和性能。
2.3單晶連鑄技術(shù)[3]
單晶連鑄技術(shù)，即O.C.C法。其基本原理是：將結(jié)晶器的溫度保持在熔體的凝固溫度以上，絕對(duì)避免熔體在型壁上形核，熔體的凝固只在脫離結(jié)晶器的瞬間進(jìn)行。隨著鑄錠不斷離開(kāi)結(jié)晶器， 晶體的生長(zhǎng)方向沿?zé)崃鞯姆捶较蜻M(jìn)行。O.C.C法可以得到完全單方向凝固的無(wú)限長(zhǎng)柱狀組織；鑄件氣孔、夾渣等缺陷較少；組織致密，消除了橫向晶界。
2.4激光超高溫度梯度快速定向凝固法（LRM法）[4]
利用激光表面熔凝技術(shù)實(shí)現(xiàn)超高溫度梯度快速定向凝固。其關(guān)鍵在于：在激光熔池內(nèi)獲得與激光掃描方向一致的溫度梯度；根據(jù)合金凝固特性選擇適當(dāng)?shù)墓に噮?shù)以獲得胞晶組織。激光能量高度集中的特性，使,其溫度梯度可高達(dá)106K/m,速度可高達(dá)24mm/s,冷卻速度，較區(qū)熔液態(tài)金屬冷卻法大大提高(約為三個(gè)數(shù)量級(jí))。
2.5特種定向凝固技術(shù)[5]
2.5.1側(cè)向約束下的定向凝固
側(cè)向約束下的定向凝固考慮到沿凝固方向，制品的截面形狀與大小發(fā)生變化時(shí)對(duì)凝固過(guò)程和組織的影響。以施加側(cè)向約束使試樣截面突然減小，模擬葉片的變截面時(shí)得到的單晶鎳基高溫合金凝固組織為例。隨著試樣截面的突然減小，合金凝固組織由發(fā)達(dá)的粗枝狀很快轉(zhuǎn)化為細(xì)的胞狀。隨著凝固的繼續(xù)進(jìn)行，胞晶間距逐漸增加，之后胞晶間距趨于恒定，凝固進(jìn)入新的穩(wěn)態(tài)。最后當(dāng)試樣截面由小突然增大時(shí)，凝固狀態(tài)也由胞狀很快轉(zhuǎn)化為粗枝狀。對(duì)存在截面變化的實(shí)際單晶合金鑄件，在生產(chǎn)過(guò)程中不應(yīng)采用恒定的鑄型抽拉速度，而應(yīng)在其整個(gè)凝固過(guò)程中適時(shí)調(diào)節(jié)抽拉速度及其他冷卻條件，以獲得組織和成分均勻的單晶合金鑄件。
2.5.2對(duì)流下的定向凝固
對(duì)流下的定向凝固主要利用加速坩堝旋轉(zhuǎn)技術(shù)裝置（ACRT）。在加速旋轉(zhuǎn)過(guò)程中液相強(qiáng)迫對(duì)流，由于極大的改變熱質(zhì)傳輸過(guò)程而引起了界面形貌的顯著變化。在一般定向凝固條件下，合金組織中枝晶發(fā)達(dá)，糊狀區(qū)寬度變大。ACRT狀態(tài)下的糊狀凝固區(qū)寬度較靜態(tài)下的要小得多。對(duì)Al-Si共晶合金，在定向凝固開(kāi)始時(shí)就讓坩堝旋轉(zhuǎn)，則強(qiáng)烈的對(duì)流導(dǎo)致Si相得斷裂。Si碎片可進(jìn)一步破碎并生長(zhǎng)，最后形成塊狀Si共晶組織。施加坩堝的變速旋轉(zhuǎn)，則Si相在坩堝加速旋轉(zhuǎn)階段變得更加規(guī)則。只有當(dāng)坩堝旋轉(zhuǎn)方式與定向凝固參數(shù)合理配合時(shí)，才能獲得理想的定向組織。在通常情況下，提高GTL/υ的值，當(dāng)GTL過(guò)高時(shí)，Si相雖然定向生長(zhǎng)，但粗化現(xiàn)象明顯。
2.5.3二維定向凝固
二維定向凝固（bi-directional solidification）的概念是J.Brigme于20世紀(jì)80年代初提出來(lái)的，主要用于制備高性能葉片和圓盤(pán)件。對(duì)圓盤(pán)件而言，二維定向凝固的主要原理是控制熱流方向，使得金屬由邊緣向中心定向生長(zhǎng)，最后獲得具有徑向柱狀晶（宏觀）和枝晶軸（微觀）組織的材料。目前利用這種方法已制備出鋁合金樣件和高溫鎳基合金的樣件。
2.6存在的問(wèn)題及展望
雖然定向凝固技術(shù)能獲得小偏析甚至無(wú)偏析的超細(xì)化的組織等，具有廣闊的應(yīng)用前景，但仍有一些問(wèn)題要解決。
第一，激光超高溫度梯度定向凝固技術(shù)的凝固組織是從基體外延生長(zhǎng)的，界面上不同位置的生長(zhǎng)方向也不相同，在對(duì)凝固組織進(jìn)行定量分析時(shí)造成困難。
第二，深過(guò)冷還需解決在不同過(guò)冷度條件下，過(guò)冷熔體激發(fā)形核后晶體的生長(zhǎng)方式和組織形成規(guī)律； 確定適用于形成枝晶陣列微觀組織的試驗(yàn)條件和工藝因素。
第三，快速定向凝固技術(shù)只適合于制備一維或二維小尺度材料，在應(yīng)用上受到一定限制。如何解決大體積深過(guò)冷熔體激發(fā)快速定向凝固技術(shù)，利用該技術(shù)獲得具有一定外形的零件。
綜上述說(shuō)，合理調(diào)節(jié)溫度梯度和過(guò)冷度是定向凝固發(fā)展的一個(gè)方向。另外，采取不同控制措施以獲得細(xì)小的定向組織，便成為新一代定向凝固技術(shù)發(fā)展的又一方向。在今后較長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)，材料加工技術(shù)的研究將傾向于：性能設(shè)計(jì)與工藝設(shè)計(jì)的一體化和材料設(shè)計(jì)、制備、成型與加工處理的全過(guò)程中隊(duì)材料組織性能和形狀尺寸進(jìn)行精確控制等方面。
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關(guān)鍵詞：氬弧焊；大搖擺操作法；焊接工藝；焊接質(zhì)量
中圖分類(lèi)號(hào) TG444.74 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A
0前言
普光氣田地面集輸工程天然氣H2S含量13%～18%，CO2含量8%～10%，我公司承建的普光氣田地面集輸工程集氣站項(xiàng)目中，根據(jù)設(shè)計(jì)要求使用了INCOLOY825(φ114×17.5/14.2；φ89×11mm)特種抗硫管材。
目前抗硫管材的焊接在國(guó)內(nèi)還沒(méi)有成熟的經(jīng)驗(yàn)可借鑒，由于管道內(nèi)輸送的是高含硫化氫的天然氣，介質(zhì)輸送壓力高達(dá)30MPa，焊接工藝較為復(fù)雜，對(duì)焊接質(zhì)量的要求極高，特別是井口管道使用條件苛刻。參與該項(xiàng)目的國(guó)內(nèi)幾家施工單位的焊工沒(méi)有此類(lèi)工程的施工經(jīng)驗(yàn)。也尚無(wú)成熟的焊接工藝借鑒，焊接質(zhì)量的優(yōu)劣直接影響到管道使用安全。
其焊接工藝為手工氬弧焊打底+手工電弧焊填充蓋面。在前期的焊接技能培訓(xùn)中，組織焊工和技術(shù)人員進(jìn)行技術(shù)攻關(guān)，通過(guò)不同焊接操作方法的試驗(yàn)摸索，優(yōu)選的大搖擺操作方法顯現(xiàn)出明顯技術(shù)優(yōu)勢(shì)，該操作方法尤為適用于INCOLOY825合金的焊接。在施焊中采用此種操作方法進(jìn)行焊接，焊縫根部熔合及內(nèi)表面質(zhì)量得到明顯提高，焊接一次合格率達(dá)到98%以上。
1 焊接工藝分析
近幾年來(lái)，手工鎢極氬弧焊工藝在國(guó)內(nèi)外承壓管道建設(shè)中應(yīng)用較廣，但是采用大搖擺焊接工藝操作的方法焊接有色金屬管道使用的較少，其操作方式與國(guó)內(nèi)的傳統(tǒng)操作方法有顯著不同(國(guó)內(nèi)手工鎢極氬弧焊的傳統(tǒng)操作方法是：手靠著或不靠著工件，采用直線運(yùn)作焊槍的方式進(jìn)行熔焊)，該操作工藝具有一定的操作難度。而INCOLOY825合金則具有焊接低熔透性、在根焊時(shí)需對(duì)管內(nèi)進(jìn)行充氬保護(hù)。結(jié)合大搖擺焊接操作工藝及INCOLOY825合金的焊接特性，將大搖擺焊操作方法應(yīng)用到實(shí)際施工中，可加快焊接施工進(jìn)度，確保焊接質(zhì)量。
1.1大搖擺焊接操作工藝
采用手工鎢極氬弧焊，在規(guī)定的焊接參數(shù)條件下，焊工操作方式上通過(guò)氬弧焊把的陶瓷嘴靠著焊縫坡口兩側(cè) ，采用較大的搖擺幅度和一定的搖擺節(jié)奏來(lái)熔化焊絲和根部的焊縫，使達(dá)到一定的熔孔效應(yīng)或熔池效應(yīng)，以在焊接過(guò)程中及時(shí)觀察和掌握焊縫的形成，從而及時(shí)調(diào)整手工送絲的質(zhì)量和頻率 ，按個(gè)人技術(shù)水平掌握的良好幅度和頻率來(lái)?yè)u擺焊接，保證根部焊縫質(zhì)量。大搖擺焊接操作工藝具有大間隙、小電流、細(xì)焊絲、大搖擺的特點(diǎn)。
1.2大搖擺焊接操作工藝的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
大搖擺焊焊接接頭的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)如圖1所示。
圖1 焊接接頭裝配結(jié)構(gòu)
焊接接頭的結(jié)構(gòu)必須滿足如下要求 ：根部裝配間隙必須保證 a=3～5mm，在 4mm為佳 ；鈍邊量 b=0.5~1.5 mm；采用相同材質(zhì) 、一定直徑規(guī)格的點(diǎn)固棒點(diǎn)焊組對(duì)焊口。
1.3 大搖擺焊接操作工藝優(yōu)點(diǎn)
大搖擺焊接工藝操作特征如圖2所示。
f-擺動(dòng)頻率；A-擺動(dòng)幅度；d-根部熔孔直徑
圖2大搖擺焊接工藝操作特征
（1）大搖擺焊接操作工藝的焊接接頭結(jié)構(gòu)，其根部裝配間隙比國(guó)內(nèi)的傳統(tǒng)操作工藝間隙大 2～3min。根部打底的第一層焊縫采用大搖擺焊接操作工藝 ，根據(jù)熔孔效應(yīng)判斷根部成形質(zhì)量，保證根部焊透和熔合良好，在焊縫收口處預(yù)留 15～20mm焊縫暫時(shí)不焊，作為根部焊縫成形的觀察窗口（圖3）。這個(gè)觀察窗口為焊工觀察 、分析根部焊縫質(zhì)量提供了良好條件，只要配備一把聚光小手電簡(jiǎn)就可判斷根部質(zhì)量 ，若有缺陷便可及時(shí)做好返工處理。最后再焊接此觀察窗口。因此，采用大搖擺焊接工藝操作能夠提高根部的焊接質(zhì)量，提高焊接合格率，減少焊縫的RT檢驗(yàn)返修率，降低 RT檢驗(yàn)成本，提高焊接效率 。
圖3 焊接觀察口
（2）大搖擺焊接操作工藝的焊接接頭根部裝配間隙較大，在根部打底焊時(shí)，如果在現(xiàn)場(chǎng)疑難位置焊接，對(duì)于開(kāi)敞性很差的位置，能夠較為容易地達(dá)到焊接熔池背面送絲（圖4）。控制背部焊縫成形和透明度，提高根部焊接質(zhì)量和焊接合格率。
圖4熔池背面送絲
（3）采用大搖擺焊接操作工藝 ，由于焊接搖擺有一定的幅度和搖擺節(jié)奏 ，只要在坡口兩側(cè)停留的時(shí)間合適 ，層間熔合質(zhì)量就可以得到保證。由于焊接搖擺具有一定的幅度和搖擺節(jié)奏，噴嘴中的氬氣保護(hù)具有良好的跟蹤保護(hù)性，對(duì)焊接熔池和熱影響區(qū)有跟蹤保護(hù)和冷卻的作用。因此，采用大搖擺焊接工藝操作可以提高焊縫的表面成形和質(zhì)量。在整個(gè)焊接過(guò)程中，減少氣孔的產(chǎn)生，細(xì)化晶粒，提高強(qiáng)度，同時(shí)使焊縫具有良好的致密性 ，對(duì)于不銹鋼材料還具有很好的耐腐蝕性。
（4）大搖擺焊操作難點(diǎn)。大搖擺焊接操作工藝主要是裝配間隙、焊接過(guò)程中的擺幅及頻率、坡口兩側(cè)的停留時(shí)間、送絲量的控制。如何在焊接過(guò)程中合理匹配這些參數(shù)，需要通過(guò)嚴(yán)格的培訓(xùn)方能達(dá)到。
1.4INCOLOY825合金的焊接工藝特點(diǎn)
鎳基合金在耐腐蝕、耐高低溫方面具有獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。但由于其特性決定，在其焊接過(guò)程中需采取一些特殊措施方能保證焊接質(zhì)量。常見(jiàn)的焊接缺陷主要包括以下幾點(diǎn)。
1.4.1雜質(zhì)污染和晶界開(kāi)裂
鎳在高低溫下均具有良好的塑性及加工性能，在結(jié)晶溫度200℃~600℃以上退火可消除加工硬化，提高塑性。鎳的化學(xué)活性低，在氧化初期形成的氧化膜能防止其進(jìn)一步的氧化和腐蝕。鎳與Cr、Mo等其他元素形成合金后，力學(xué)性能、抗腐蝕性能、抗氧化性能顯著改變，熱導(dǎo)率和電導(dǎo)率下降。純鎳焊接性能良好，但極易被鉛、硫等雜質(zhì)污染，延晶界開(kāi)裂。所以在焊接時(shí)應(yīng)注意防止污染。
1.4.2熱裂紋及晶間腐蝕
焊縫中的低熔點(diǎn)雜質(zhì)元素易與鎳元素形成低熔共晶物；其熔池流動(dòng)性差，表面張力大。增加焊縫晶間腐蝕、焊接熱裂紋的發(fā)生傾向。此外，鎳對(duì)氫、氮等比較敏感，容易產(chǎn)生氣孔和弧坑裂紋。對(duì)于含Gr、Mo等元素的焊接接頭具有晶間腐蝕傾向，主要是由于焊接接頭在敏化溫度范圍內(nèi)停留時(shí)間較長(zhǎng)，造成晶界附近貧Gr貧Mo引起。因此，在焊接過(guò)程中應(yīng)采用較小線能量，防止Gr、Mo等元素的燒損；同時(shí)，收弧接頭要飽滿。
1.4.3氣孔及氫瘤
O2、H2、CO2在液態(tài)鎳中溶解度較大，但在冷卻時(shí)溶解度明顯減小，熔池中的氣體來(lái)不及逸出，可能會(huì)在焊縫中產(chǎn)生氣孔和氫瘤。因此，在焊接過(guò)程中要對(duì)焊接區(qū)域進(jìn)行可靠的保護(hù)，使熔池得到脫氧，避免氣水等缺陷。鎳基合金熔化焊具有低熔透性的特點(diǎn)，但不宜采用大線能量增加熔透性，一般采用較大坡口及較小鈍邊。例如，坡口加工時(shí)采用較大坡口角度（75°）和小鈍邊（0～1.5mm），焊接時(shí)擺動(dòng)焊槍?zhuān)黾尤凵睢?/p>
1.4.4焊接區(qū)域的保護(hù)
根據(jù)以上幾點(diǎn)分析，在鎳基合金的焊接施工中對(duì)焊接區(qū)域的保護(hù)極為重要。在采用手工鎢極氬弧焊根焊中，必須在管內(nèi)持續(xù)充氬，防止氧化。且在焊接過(guò)程中，須對(duì)焊縫進(jìn)行觀察，焊縫區(qū)、熱影響區(qū)金屬呈銀白、金黃色說(shuō)明氣保護(hù)效果好，方可繼續(xù)施焊。
2手工氬弧焊大搖擺操作工藝在INCOLOY825合金管材焊接上的應(yīng)用
根據(jù)以上對(duì)大搖擺操作方法及鎳基合金工藝性的分析，我們?cè)谑┕ぶ袑⒋髶u擺操作方法應(yīng)用到鎳基合金的焊接中得到了很好的效果。
(1)大搖擺操作方法要求較大的組對(duì)間隙，在鎳基合金的焊接過(guò)程中需要足夠的間隙以便對(duì)內(nèi)部焊縫進(jìn)行觀察。
(2)鎳基合金熔池流動(dòng)性差，大搖擺焊操作方法可以對(duì)熔池進(jìn)行有效地?cái)噭?dòng)，有利于熔池內(nèi)各種氣體的逸出，防止產(chǎn)生氣孔。且有利于焊縫內(nèi)表面成型。
(3)鎳基合金的焊接要求采用較小線能量。大搖擺焊操作工藝具有細(xì)焊絲、小電流的特點(diǎn)，有利于防止焊接接頭熱裂紋。
(4)鎳基合金具有低熔透性的焊接特點(diǎn)。大搖擺焊操作工藝組對(duì)間隙大，主要控制焊縫坡口兩側(cè)的停留時(shí)間，可以對(duì)坡口兩側(cè)金屬有效地熔合，增強(qiáng)焊接接頭熔透。大搖擺對(duì)焊接熔池和熱影響區(qū)有跟蹤保護(hù)和冷卻的作用，降低了焊接接頭在敏化溫度范圍內(nèi)的停留時(shí)間，避免晶界貧Gr、貧Mo，以提高焊接接頭的抗晶間腐蝕性能。
(5)大搖擺焊接操作工藝結(jié)構(gòu)的裝配間隙比較大，焊接填充金屬量多，焊縫較寬，變形量大，如果裝配控制不當(dāng)，在一定程度上需要采取反變形措施。
3應(yīng)用效果
大搖擺焊接工藝具有焊接合格率高 、焊縫成形好、返修率低等的優(yōu)點(diǎn)，對(duì)鎳基合金的焊接尤為適合。在普光氣田地面集輸工程建設(shè)中得到了廣泛應(yīng)用，其應(yīng)用效果良好，鎳基合金管道的焊接一次合格率達(dá)到98%以上，大大降低了焊縫返修率，提高了焊接質(zhì)量，加快了工程建設(shè)速度。
參考文獻(xiàn)：
[1]中國(guó)石化集團(tuán)第五建設(shè)公司.SH3501石油化工有毒可燃介質(zhì)管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范.2001
關(guān)鍵詞： 金屬工藝學(xué) 教學(xué)方法 創(chuàng)新能力
創(chuàng)新能力指運(yùn)用知識(shí)和理論，在科學(xué)、藝術(shù)、技術(shù)和各種實(shí)踐活動(dòng)領(lǐng)域中不斷提供具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值、社會(huì)價(jià)值、生態(tài)價(jià)值的新思想、新理論、新方法和新發(fā)明的能力。創(chuàng)新能力是民族進(jìn)步的靈魂、經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)的核心?！督饘俟に噷W(xué)》作為技工院校機(jī)械類(lèi)各專(zhuān)業(yè)的一門(mén)重要基礎(chǔ)課程，其內(nèi)容極為豐富，涵蓋金屬的力學(xué)性能、金屬的晶體結(jié)構(gòu)與結(jié)晶、金屬的塑性變形與再結(jié)晶、鐵碳合金、鋼的熱處理、工業(yè)用鋼、鑄鐵、非鐵金屬材料、非金屬材料與復(fù)合材料、鑄造、鍛壓、焊接、膠接技術(shù)、金屬切削加工的基礎(chǔ)知識(shí)、各種表面的加工方法等內(nèi)容。我從事多年該學(xué)科教學(xué)工作，由衷地感到在教學(xué)中不僅要向?qū)W生傳授上述專(zhuān)業(yè)知識(shí)和專(zhuān)業(yè)技能，更要將對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)貫穿始終。
一、轉(zhuǎn)變觀念，創(chuàng)新方法
目前職業(yè)學(xué)校中《金屬工藝學(xué)》的教學(xué)方法大多仍沿用“滿堂灌”，主要以教師傳授知識(shí)為主，以課堂為中心，學(xué)生學(xué)知識(shí)的過(guò)程實(shí)際上是對(duì)教師講授的知識(shí)的“吸收―儲(chǔ)存―再現(xiàn)”的過(guò)程，了無(wú)新意，更談不上創(chuàng)新。面對(duì)高度信息化的社會(huì)，教師已經(jīng)不能再依靠自身知識(shí)優(yōu)勢(shì)維護(hù)自己的主導(dǎo)地位。必須更新觀念，掌握現(xiàn)代化教學(xué)手段，如借助多媒體技術(shù)，努力利用計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程教學(xué)網(wǎng)絡(luò)等先進(jìn)技術(shù)輔助教學(xué)，提高教學(xué)的直觀性，并且經(jīng)常與各地優(yōu)秀教師相互聽(tīng)課，探討教學(xué)經(jīng)驗(yàn)、教學(xué)方法等，提高自身教學(xué)水平，增強(qiáng)教學(xué)效果，從而使自己成為富有創(chuàng)新精神的指導(dǎo)者和組織者。
在課堂教學(xué)中，培養(yǎng)學(xué)生求異思維能力的一條有效途徑是多方向練習(xí)、多角度思考和多層次變化。在講授鐵碳合金相圖這一部分內(nèi)容時(shí)，先介紹簡(jiǎn)化的Fe-Fe3C相圖的幾個(gè)特性點(diǎn)、特性線的溫度、含碳量及含義，然后圍繞GS線、ES線、PSK線這三條線逐一提出問(wèn)題：第一，試問(wèn)這三條線中哪一條線是溫度隨含碳量的增加而下降的？第二，這三條線是鋼在極緩慢加熱和冷卻時(shí)的臨界點(diǎn)，但在實(shí)際加熱和冷卻條件下，實(shí)際各臨界點(diǎn)與之有什么關(guān)系？第三，鋼的淬火冷卻起始溫度可根據(jù)Fe-Fe3C相圖選擇，那么應(yīng)該怎樣選擇？在一個(gè)問(wèn)題面前盡可能地提出多種設(shè)想、多種解答和多個(gè)答案，使認(rèn)識(shí)主體的求異思維向多方向發(fā)散。我們?cè)凇肮に嚶肪€的制定”這節(jié)課中，應(yīng)積極鼓勵(lì)學(xué)生大膽想象，質(zhì)疑問(wèn)難，多思善想，鼓勵(lì)學(xué)生破除“常規(guī)思維”的心理障礙，標(biāo)新立異，在保證加工質(zhì)量、提高生產(chǎn)率的前提下，讓每位學(xué)生都自由發(fā)揮，各自制定一些典型零件的工藝路線，互相交流，進(jìn)一步完善。
一般認(rèn)為，創(chuàng)造性思維的基本品質(zhì)有“流暢性”、“變通性”、“獨(dú)特性”、“深刻性”、“跨越性”和“預(yù)測(cè)性”等七種，求異思維具有前三種特征。因此，培養(yǎng)學(xué)生求異思維能力還要從以上三個(gè)特征入手。思維的流暢性是對(duì)思維速度和效價(jià)的評(píng)判，它是一種極寶貴的思維品質(zhì)，常常直接影響一個(gè)人的學(xué)習(xí)效率、工作速度和活動(dòng)質(zhì)量。我們常用“思潮如涌”形容才思敏捷的科學(xué)家的思維風(fēng)格和特色，又用“一氣呵成”描述才華橫溢的文學(xué)家的工作狀態(tài)和時(shí)效。一個(gè)“涌”字、一個(gè)“呵”字，充分體現(xiàn)了創(chuàng)造性思維的高速度、高效價(jià)特征。思維的變通性常表現(xiàn)為思路靈活、聞一知十、觸類(lèi)旁通、隨機(jī)應(yīng)變。能巧妙合理地改弦易轍以達(dá)通，能將思路轉(zhuǎn)到別人不易想到、比較隱蔽的方面。教師應(yīng)指導(dǎo)學(xué)生在思維及解決問(wèn)題的過(guò)程中，不呆板，審時(shí)度勢(shì)，擺脫老框框，能“一計(jì)不成，又生一計(jì)”，能隨機(jī)糾正錯(cuò)誤，不重蹈覆轍，則常會(huì)出現(xiàn)“山重水復(fù)疑無(wú)路，柳暗花明又一村”的出人意料的效果。思維獨(dú)特性的核心是新，它是衡量創(chuàng)造性思維水平高低的主要指標(biāo)，目前，世界上流行的對(duì)青少年學(xué)生創(chuàng)造力與創(chuàng)造性思維的測(cè)驗(yàn)中，首要的評(píng)分原則就是每題的所得分?jǐn)?shù)與該題答案出現(xiàn)的頻率成反比?；卮鸬迷姜?dú)特，做出此答案的人數(shù)越少，得分越高?？梢?jiàn)在學(xué)生知識(shí)范圍內(nèi)和智力能達(dá)到的前提下，培養(yǎng)學(xué)生大膽想象和“同中求異”的思維能力，是培養(yǎng)創(chuàng)新能力的重要策略。
二、激發(fā)興趣，挖掘潛能
興趣是人們力求認(rèn)識(shí)某種事物或愛(ài)好某種活動(dòng)的心理傾向，這種傾向使人們對(duì)某事某物予以?xún)?yōu)先注意，并具有向往的心情。職校學(xué)生一般性格活潑、好奇心強(qiáng)、動(dòng)手能力強(qiáng)，這是他們的優(yōu)勢(shì)。在教學(xué)中要揚(yáng)長(zhǎng)避短、因材施教，抓住學(xué)生的思想脈搏，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。因此在教學(xué)中，教師應(yīng)結(jié)合教材內(nèi)容組織參觀，利用實(shí)物、掛圖等現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)。為加強(qiáng)直觀教學(xué)，激發(fā)學(xué)生興趣，在講述“車(chē)刀的種類(lèi)和組成”時(shí)，可把教室搬到實(shí)習(xí)車(chē)間，邊展示各種車(chē)刀，邊介紹幾種常用刀具的作用和種類(lèi)，并讓學(xué)生仔細(xì)觀察90°外圓車(chē)刀的切削部分由幾個(gè)部分組成，對(duì)個(gè)別動(dòng)手能力強(qiáng)的學(xué)生，讓他們先學(xué)刃磨，以調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性和積極性，并在實(shí)習(xí)車(chē)間黑板上展出掛圖，指導(dǎo)刃磨的技能和方法，在學(xué)生結(jié)束刃磨成就感最高的時(shí)候，總結(jié)出車(chē)刀切削部分大體由“三面、兩刃、一刀尖”組成。
《金屬工藝學(xué)》概念多且理論性較強(qiáng)，60學(xué)時(shí)的教學(xué)時(shí)數(shù)很難滿足教師和學(xué)生的需求。同時(shí)，教育過(guò)程中授課形式單一，學(xué)生學(xué)習(xí)興趣很難得到激發(fā)。因此，教學(xué)要以直觀教學(xué)為主，雙邊活動(dòng)為輔，發(fā)揮學(xué)生主體作用。借助多媒體、幻燈片等科技手段激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。主觀性教學(xué)不僅能將抽象的問(wèn)題具體化，還能將復(fù)雜的問(wèn)題簡(jiǎn)單化。不僅活躍學(xué)生思維，還能讓學(xué)生具有濃厚的學(xué)習(xí)興趣。如講“鐵碳合金相圖”的過(guò)程中，幻燈片不僅能演示出顯微組織，還能讓學(xué)生更直觀、更真實(shí)地掌握五種基本組織。同時(shí)，在教學(xué)過(guò)程中，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣也要輔助雙邊活動(dòng)。在以往一言堂式教學(xué)中，學(xué)生被動(dòng)聽(tīng)，主體作用被忽視，則學(xué)生自然會(huì)感到《金屬工藝學(xué)》枯燥乏味，如果輔助雙邊活動(dòng)教學(xué)，鼓勵(lì)學(xué)生大膽質(zhì)疑問(wèn)題，則能讓學(xué)生將實(shí)際經(jīng)驗(yàn)融入理論中。如在講“退火與正火的區(qū)別”時(shí)，教師可以提出一系列問(wèn)題，讓學(xué)生帶著問(wèn)題在課堂中大膽質(zhì)疑并指出錯(cuò)誤。學(xué)生只有在課堂上品嘗到收獲的喜悅，才會(huì)興致勃勃。
要想使全體學(xué)生學(xué)會(huì)認(rèn)識(shí)、學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)、學(xué)會(huì)操作，掌握知識(shí)和技能，具有創(chuàng)新能力，就得根據(jù)學(xué)生的個(gè)別差異及學(xué)識(shí)水平用一些行之有效的方法喚醒學(xué)生的主體意識(shí)，發(fā)揮其主觀能動(dòng)性。在教學(xué)中，一是教師要從實(shí)際出發(fā)，在充分了解學(xué)生知識(shí)水平、心理特征及學(xué)習(xí)能力的基礎(chǔ)上，做到面向全體，兼顧兩頭，把握好教材的深度，注意課堂教學(xué)定準(zhǔn)“坡度”，增加“密度”，變換“角度”，使之具有一定的普及性、針對(duì)性，又具備一定的靈活性和特征性，使不同層次學(xué)識(shí)水平的學(xué)生都能在各自基礎(chǔ)上得到發(fā)展，有潛能的學(xué)生才能顯現(xiàn)出來(lái)。二是在當(dāng)前市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)條件下，在機(jī)械專(zhuān)業(yè)課教學(xué)中，教師得靈活施教，不單獨(dú)強(qiáng)調(diào)專(zhuān)業(yè)理論的系統(tǒng)性、完整性，而強(qiáng)調(diào)知識(shí)的針對(duì)性和實(shí)用性，按職業(yè)技術(shù)崗位的應(yīng)知應(yīng)會(huì)要求，設(shè)計(jì)模塊式教學(xué)體系，并強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)扎實(shí)寬厚，知識(shí)面廣，以適應(yīng)未來(lái)社會(huì)的需要，針對(duì)工作中的實(shí)際問(wèn)題，培養(yǎng)學(xué)生解決問(wèn)題的能力和在生產(chǎn)一線進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)操作的能力，使學(xué)生一畢業(yè)就能“真刀真槍”地參加生產(chǎn)實(shí)踐。
創(chuàng)新是職業(yè)教育的一個(gè)永恒主題。中職教師在《金屬工藝學(xué)》，當(dāng)然也包括其他學(xué)科的一體化教學(xué)中，應(yīng)有意識(shí)、有目的、有計(jì)劃地融入創(chuàng)新知識(shí)的教育和培養(yǎng)，使學(xué)生在獲得科學(xué)、技術(shù)知識(shí)的同時(shí)插上創(chuàng)新的翅膀，使其受益終生，這也是教育的出發(fā)點(diǎn)和落腳點(diǎn)。
參考文獻(xiàn)：
[1]劉莉明.以就業(yè)為導(dǎo)向深化金屬工藝學(xué)教學(xué)改革[A].農(nóng)業(yè)教育與農(nóng)村改革發(fā)展――云南省農(nóng)業(yè)教育研究會(huì)2007年學(xué)術(shù)年會(huì)論文匯編，2007.
關(guān)鍵字：循環(huán)經(jīng)濟(jì)；鉬產(chǎn)業(yè)區(qū)；工業(yè)生態(tài)化建設(shè)
中圖分類(lèi)號(hào)： Q14 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A
鉬是具有較高工業(yè)應(yīng)用價(jià)值的有色金屬，它在各個(gè)領(lǐng)域中都有著廣泛的用途，在經(jīng)濟(jì)利益的驅(qū)使下，眾多企業(yè)開(kāi)始進(jìn)行鉬業(yè)生產(chǎn)，而未成規(guī)模的生產(chǎn)或落后的工藝技術(shù)造成了鉬資源的嚴(yán)重浪費(fèi) [[[] 王德志,楊劉曉,趙寶華.走循環(huán)經(jīng)濟(jì)之路―促進(jìn)鉬業(yè)可持續(xù)發(fā)展[J]. 中國(guó)鉬業(yè),2006,30(3):5-8]]。此外，鉬礦采、選、冶煉及加工過(guò)程中排放的大量廢石、尾礦、污水及廢氣引起區(qū)域環(huán)境的嚴(yán)重污染及生態(tài)破壞。因此，尋求一條經(jīng)濟(jì)、環(huán)境與資源相互協(xié)調(diào)的可持續(xù)發(fā)展道路，是鉬業(yè)發(fā)展所面臨的一個(gè)重大問(wèn)題。以循環(huán)經(jīng)濟(jì)為基礎(chǔ)進(jìn)行鉬產(chǎn)業(yè)區(qū)工業(yè)生態(tài)化建設(shè)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)資源能源高效利用、減少污染物質(zhì)排放、促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)等，是鉬工業(yè)發(fā)展的必然選擇。鉬產(chǎn)業(yè)區(qū)工業(yè)生態(tài)化建設(shè)具體體現(xiàn)在企業(yè)、園區(qū)及社會(huì)三個(gè)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的不同層面上。
1 鉬企業(yè)實(shí)施清潔生產(chǎn)
作為園區(qū)組成的最小單元，企業(yè)內(nèi)部實(shí)施清潔生產(chǎn)是對(duì)鉬產(chǎn)業(yè)區(qū)進(jìn)行工業(yè)生態(tài)化建設(shè)的第一步，體現(xiàn)于清潔的原料與能源、清潔的生產(chǎn)過(guò)程以及清潔的產(chǎn)品三方面[[] 趙家榮.張德霖.清潔生產(chǎn)促進(jìn)法問(wèn)答[M].北京:學(xué)苑出版社,2003]]。
（1）清潔的原料與能源
在鉬業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中要求充分循環(huán)利用水資源。礦坑水經(jīng)沉淀處理后可一水多用于采礦區(qū)和選礦廠生產(chǎn)用水；選礦廠產(chǎn)生的尾礦漿經(jīng)尾礦庫(kù)處置后，澄清的尾礦水可滿足生產(chǎn)要求回用于選礦生產(chǎn)，多余部分可作道路灑水和車(chē)間沖洗用水；鉬產(chǎn)品加工企業(yè)生產(chǎn)用水或排入尾礦庫(kù)與尾礦漿一同處置利用，或在企業(yè)內(nèi)部回用，力爭(zhēng)做到污水零排放，提高水資源利用率。
（2）清潔的生產(chǎn)過(guò)程
在鉬業(yè)生產(chǎn)中需要采用高效生產(chǎn)工藝及技術(shù)，以低毒、低毒原料替代高危害性原料，減少生產(chǎn)過(guò)程中的危險(xiǎn)因素，使工藝副產(chǎn)品和廢物能在廠內(nèi)和廠外得到綜合利用。
企業(yè)生產(chǎn)工藝和裝備的技術(shù)水平與產(chǎn)品的能源消耗、物質(zhì)消耗有著直接關(guān)系。采用先進(jìn)的工藝和設(shè)備，能提高資源利用率，降低產(chǎn)品的物耗、能耗，減少污染物排放，是實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)過(guò)程的核心要素。
（3）清潔的產(chǎn)品
從清潔生產(chǎn)角度考慮，鉬產(chǎn)品生產(chǎn)中除了禁止使用毒副作用較大的生產(chǎn)輔料以避免產(chǎn)品攜帶有毒有害物質(zhì)外，還要求鉬制品在達(dá)到其使用壽命后，易于回收、再生和復(fù)用，注意對(duì)區(qū)域鉬二次資源回收再生。
2 鉬園區(qū)生態(tài)產(chǎn)業(yè)鏈構(gòu)建
以循環(huán)經(jīng)濟(jì)理論為指導(dǎo)，以實(shí)現(xiàn)物質(zhì)與能量利用最優(yōu)化為目的，構(gòu)建工業(yè)系統(tǒng)的原料、產(chǎn)品、副產(chǎn)物及廢物的生態(tài)產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)菍?shí)現(xiàn)工業(yè)生態(tài)化建設(shè)的核心內(nèi)容。對(duì)園區(qū)進(jìn)行物能代謝，明確主要資源及能源的代謝途徑是進(jìn)行生態(tài)產(chǎn)業(yè)鏈設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。生態(tài)產(chǎn)業(yè)鏈的設(shè)計(jì)需要首先明確園區(qū)主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)鏈，其次以鏈上企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程為基礎(chǔ)，從技術(shù)角度探討其中間產(chǎn)物及廢棄物的資源化途徑，以其為源頭拓展產(chǎn)業(yè)鏈，進(jìn)而引入輔助產(chǎn)業(yè)鏈，形成一個(gè)行內(nèi)企業(yè)縱向共生、跨行企業(yè)橫向耦合的產(chǎn)業(yè)網(wǎng)絡(luò)[[[] 由文輝.生態(tài)工程原理與應(yīng)用[M].華東師范大學(xué)出版社,1998]]。
2.1 園區(qū)物能代謝分析
鉬產(chǎn)業(yè)是典型的制造行業(yè)，貫穿其生產(chǎn)過(guò)程的鉬、硫等資源以及生產(chǎn)廢渣、廢氣等都對(duì)生產(chǎn)或環(huán)境產(chǎn)生一定影響。因此，分析這些物質(zhì)的代謝過(guò)程是提高資源利用效率，理清生產(chǎn)全過(guò)程物能流動(dòng)與數(shù)量的重要手段。
根據(jù)鉬工業(yè)的生產(chǎn)工藝，可以明確鉬礦從采礦到選礦、冶煉加工的過(guò)程中，鉬元素的代謝途徑。圖1說(shuō)明了鉬礦主要資源代謝的基本途徑。
圖1 鉬工業(yè)代謝示意圖
2.2 主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)鏈確定及延伸
鉬產(chǎn)業(yè)區(qū)是以鉬礦選采及冶煉為主的區(qū)域，其“關(guān)鍵種企業(yè)”包括鉬礦采選、冶煉及加工在內(nèi)的一群企業(yè)，而鉬礦的開(kāi)采加工則成為鉬產(chǎn)業(yè)區(qū)的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)鏈。由鉬工業(yè)代謝分析圖（圖1）可以看出，伴隨著鉬產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程會(huì)有伴生資源產(chǎn)品、生產(chǎn)廢氣、工業(yè)固廢等中間產(chǎn)品和廢棄物產(chǎn)生，因此，延伸主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)菢?gòu)建輔助產(chǎn)業(yè)鏈的前提。
完整的鉬業(yè)生產(chǎn)鏈應(yīng)集采礦、選礦、冶煉及深加工于一體。鉬業(yè)小區(qū)產(chǎn)業(yè)鏈的核心即為鉬資源的產(chǎn)品鏈，即“鉬精礦-鉬焙砂-鉬酸銨（氧化鉬）-鉬化工（鉬金屬）”，大致可分為鉬初級(jí)產(chǎn)品生產(chǎn)鏈及鉬深加工產(chǎn)品生產(chǎn)鏈。
（1）鉬初級(jí)產(chǎn)品生產(chǎn)鏈
鉬的初級(jí)產(chǎn)品主要有鉬鐵、鉬焙砂及鉬酸銨。浮選出鉬精礦后可采用干法或濕法工藝直接生產(chǎn)鉬焙砂或鉬酸銨，亦可先干法焙燒生產(chǎn)鉬焙砂后再加工生產(chǎn)鉬鐵或濕法產(chǎn)出鉬酸銨。
（2）鉬深加工產(chǎn)品生產(chǎn)鏈
鉬的深加工產(chǎn)品包括鉬化工及鉬金屬兩類(lèi)，其中，鉬化工產(chǎn)品是以鉬酸銨或高純氧化鉬為生產(chǎn)原料，而高純氧化鉬需以鉬酸銨或鉬焙砂為原料生產(chǎn)；鉬金屬的生產(chǎn)則需還原高純氧化鉬產(chǎn)出純鉬粉后進(jìn)一步加工。
據(jù)此，鉬產(chǎn)品生產(chǎn)鏈可細(xì)分為“鉬精礦-鉬焙砂-鉬酸銨-鉬化工”、“鉬精礦-鉬焙砂-高純氧化鉬-鉬化工”、“鉬精礦-鉬焙砂-氧化鉬-純鉬粉-鉬金屬”、“鉬精礦-鉬酸銨-鉬化工”、“鉬精礦-鉬酸銨-氧化鉬-純鉬粉-鉬金屬”等。
2.3 輔助產(chǎn)業(yè)鏈引入
在鉬礦采選及加工工程產(chǎn)生的中間產(chǎn)品和污染物中，伴生資源、含硫煙氣和尾礦渣最為典型并有較大利用價(jià)值，由此，可將伴生資源回收及含硫煙氣和尾礦渣的綜合利用作為鉬工業(yè)生產(chǎn)的輔助鏈條。
（1）伴生資源回收鏈
目前具有開(kāi)采價(jià)值的鉬礦主要是輝鉬礦，在輝鉬礦的伴生礦物中，以硫元素居多，此外還伴生有黃鐵礦、黃銅礦、方鉛礦、鉛鈾鈦鐵礦等幾十種礦石物種，具有極大的回收價(jià)值。目前選鉬工藝一般采用優(yōu)先浮選法，在優(yōu)先選鉬后進(jìn)行掃選尾礦回收伴生礦物，經(jīng)反復(fù)多次的掃選可實(shí)現(xiàn)對(duì)鉬礦中硫、鉛、銅、鐵等油價(jià)的綜合回收。
近些年來(lái)鉬礦中錸元素的回收成為鉬礦伴生礦物回收領(lǐng)域的一個(gè)研究重點(diǎn)。錸是一個(gè)真正稀有并且分散的元素，由于它可用來(lái)制造特種燈泡、高溫電偶、合成具有較高硬度及抗磨抗蝕性的合金以及高度選擇性催化劑，因而其回收備受人們關(guān)注。然而，自然界中含錸礦物非常稀少，輝鉬礦是迄今為止人們發(fā)現(xiàn)的最主要的錸依附體，因此，輝鉬精礦處理過(guò)程中，從含錸煙氣及溶液中回收錸元素是鉬提取過(guò)程中一項(xiàng)重要的任務(wù)。
（2）含硫煙氣綜合利用鏈
在鉬精礦焙燒為工業(yè)氧化鉬的過(guò)程中，精礦中的硫被氧化為SO2，隨煙氣進(jìn)入煙氣凈化系統(tǒng)，成為廢氣中的主要污染物。在有色金屬冶煉工業(yè)中，鉛鋅行業(yè)的低濃度SO2煙氣回收工藝已經(jīng)發(fā)展成熟且普遍應(yīng)用，大多是采用兩轉(zhuǎn)兩吸法生產(chǎn)硫酸對(duì)其加以回收利用。參考鉛鋅冶煉的成功實(shí)例，鉬礦冶煉煙氣中SO2的回收也逐漸成熟。
在制酸的過(guò)程中產(chǎn)生的酸泥，經(jīng)石灰石中和后產(chǎn)生的中和沉渣因含有硫酸鈣、氟化鈣，可用作緩蝕劑而被水泥生產(chǎn)廠家使用，構(gòu)建起化工與建材企業(yè)間的生產(chǎn)聯(lián)合。此外，制酸裝置產(chǎn)生的過(guò)熱蒸汽可用于發(fā)電，供企業(yè)內(nèi)部或園區(qū)企業(yè)使用，解決園區(qū)企業(yè)的部分用電，既節(jié)約的能源又降低了生產(chǎn)成本。
（3）選鉬尾礦綜合利用鏈
在選鉬過(guò)程中，約有95%的礦石最終以尾礦的形式堆存于尾礦庫(kù)，尾礦的長(zhǎng)期堆放需占用大量土地，亦會(huì)在雨季造成泥石流、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害。對(duì)其加以綜合利用，不僅可減少園區(qū)工業(yè)固廢的產(chǎn)生量，緩解園區(qū)生態(tài)壓力，也豐富了園區(qū)產(chǎn)業(yè)種類(lèi)，有利于其經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。
目前研究出的選鉬尾礦綜合利用途徑主要有生產(chǎn)水泥、微晶玻璃等建筑材料及生產(chǎn)硅肥。有色金屬選礦尾砂多以SiO2為主，含Ca、Mg等氧化物，在硅酸鹽類(lèi)建筑材料生產(chǎn)中，可以代替主料石英砂，配以其他所需元素可以用于生產(chǎn)水泥、燒制玻璃等。若綜合利用鉀、鉬、鐵、鋅，則可制作含多種中微量元素的硅肥。
值得一提的是，用尾礦制建筑材料及硅肥存在其含放射性物質(zhì)及重金屬等有害元素而影響健康的隱患。因此，綜合利用尾礦砂需要特別慎重，要詳細(xì)分析尾礦中是否存在對(duì)健康不利的元素[[[] 顏學(xué)軍.礦山尾礦資源利用和環(huán)境保護(hù)[J].稀有金屬與硬質(zhì)合金,2005,(33):23-25]]。
3 區(qū)域內(nèi)鉬資源的回收再生
作為循環(huán)經(jīng)濟(jì)的最后一環(huán)，對(duì)鉬的二次資源的回收利用是鉬生態(tài)產(chǎn)業(yè)建設(shè)不可缺失的一環(huán)。隨著我國(guó)鉬深加工產(chǎn)業(yè)的不斷擴(kuò)大，包括桌面料、地面料、切削料在內(nèi)的鉬金屬?gòu)U料以及鉬冶金化工廢料產(chǎn)量與日俱增，僅石化、化肥生產(chǎn)中使用的廢催化劑就有上千噸的量，這些都是鉬的可再生資源[[[] 張文樸.落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀促進(jìn)生態(tài)鉬業(yè)建設(shè)[J].中國(guó)鉬業(yè),2006,30(6):3-6]]?？偟恼f(shuō)來(lái)，鉬的二次資源主要包括以下幾類(lèi)[[[] 張啟修,趙秦生.鎢鉬冶金[M].北京:冶金工業(yè)出版社,2005]]：
① 鉬制品及其加工廢料。此類(lèi)廢料主要來(lái)自鉬及其他含鉬材料制品的生產(chǎn)加工過(guò)程，如鉬棒、鉬絲及鉬塊等的殘料和機(jī)械切削碎片、磨屑廢料及金屬鱗皮。其含鉬成分一般較高，通常為92%~99.5%。
② 冶煉過(guò)程廢料、廢液。冶煉過(guò)程廢料主要來(lái)自鉬冶煉現(xiàn)場(chǎng)的地面垃圾、不合格粉末制品，以及生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的含鉬廢渣、廢液等。
③ 合金廢料，主要為含鉬的廢舊合金鋼。
④ 含鉬廢催化劑，主要來(lái)自于石油化工行業(yè)。
通過(guò)對(duì)鉬產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的鉬二次資源及一定區(qū)域內(nèi)的二次資源進(jìn)行回收再加工，可以擴(kuò)大鉬金屬資源供給量，減少環(huán)境污染，增加生態(tài)效率。特別值得一提的是，通常情況下，含鉬廢催化劑中的鉬含量遠(yuǎn)高于鉬礦石中的鉬含量，從中提取鉬及其他有價(jià)元素不僅能回收資源，而且生產(chǎn)成本也相應(yīng)較低一些。
如同原生金屬生產(chǎn)對(duì)精礦有一定要求一樣，鉬二次資源回收冶煉過(guò)程對(duì)回收資源的物理規(guī)格和化學(xué)成分是有一定要求的，需要對(duì)其進(jìn)行嚴(yán)格的預(yù)處理，達(dá)到鉬冶煉生產(chǎn)要求后方可與原生精礦一同進(jìn)行加工生產(chǎn)。由于鉬加工企業(yè)并非專(zhuān)業(yè)的再生企業(yè)，只能依靠現(xiàn)有的冶煉技術(shù)和設(shè)備，對(duì)符合工藝要求的鉬二次資源處理，因此需要與專(zhuān)業(yè)的物資回收企業(yè)建立聯(lián)系，回收符合生產(chǎn)要求的二次資源。
4 鉬業(yè)區(qū)工業(yè)生態(tài)化建設(shè)模式
綜合前面的分析，在一個(gè)鉬產(chǎn)業(yè)區(qū)的工業(yè)生態(tài)化建設(shè)過(guò)程中，可以通過(guò)建立如下產(chǎn)業(yè)鏈形成生態(tài)鉬業(yè)網(wǎng)絡(luò)。
① 以鉬礦的采礦-選礦-冶煉-深加工為主的鉬產(chǎn)品生產(chǎn)鏈。
② 以回收伴生礦物為主的副產(chǎn)品生產(chǎn)鏈，如硫、鉛、鐵、銅、錸的回收。
③ 以廢物綜合利用為主的生產(chǎn)鏈，包括將采礦渣綜合利用于回填礦坑、筑路筑墻； 回收選冶過(guò)程的含鉬粉塵，返回生產(chǎn)線進(jìn)行再加工；回收焙燒煙氣中SO2制酸，減少污染，提高硫資源利用率；綜合利用選廠尾礦渣，用做生產(chǎn)水泥、硅肥或微晶玻璃的原輔料；回收鉬加工廢料、冶煉廢渣廢液，或綜合利用，或處理后返回生產(chǎn)線進(jìn)行再生產(chǎn)；
④ 區(qū)域二次資源回收鏈，收購(gòu)社會(huì)區(qū)域內(nèi)的廢鉬合金及催化劑等二次資源，篩選及處理后進(jìn)入鉬加工生產(chǎn)系統(tǒng)。
⑤ 水資源循環(huán)利用鏈。主要體現(xiàn)在鉬生產(chǎn)鏈中，如：礦坑水經(jīng)處理后首先回用于冷卻工藝補(bǔ)水、礦區(qū)綠化、道路灑水等，多余部分可進(jìn)入選礦企業(yè)；選礦廢水經(jīng)尾礦沉淀處理后回用于選礦工序，爭(zhēng)取實(shí)現(xiàn)園區(qū)污水的零排放。
⑥ 硫酸廠余熱綜合利用鏈。硫酸廠余熱則回收后用于發(fā)電，供硫酸廠自身生產(chǎn)使用，多余電量出售于園區(qū)內(nèi)其他生產(chǎn)企業(yè)使用。
關(guān)鍵詞 中厚板連鑄坯；角部橫裂紋；成因；預(yù)防措施
中圖分類(lèi)號(hào)TF777 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A 文章編號(hào) 1674-6708（2011）34-0094-03
Reasons Analysis and Preventive Measures of Transverse Corner Crack on the Surface of Medium and Heavy Continuous Casting Slab
LI Heishan，CHEN Meng
Baosteel, ShangHai 201900
Abstract Transverse corner crack on the surface of medium and heavy continuous casting slab is a kind of common surface defects. Combining Baosteel Luo Jing No.2 continuous casting machine in actual production condition and slab quality,the papers analyse the reasons and generating mechanism of transverse corner crack on the surface of medium and heavy continuous casting slab ,and describes some preventive measures from the aspects of state of continuous casting machine equipments, steel grade and chemical composition,process parameters etc. These preventive measures can instruct production management and operation and can effectively control Transverse corner crack to improve slab quality.
Keywords continuous casting machine; transverse corner crack; preventive measures
0 引言
目前，寶鋼羅涇二號(hào)連鑄機(jī)生產(chǎn)的鑄坯存在表面角部橫裂缺陷，鑄坯需要下線人工火焰清理，對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量、能源消耗、生產(chǎn)成本和物流成本等方面造成制約性影響。
1 寶鋼羅涇二號(hào)連鑄機(jī)目前鑄坯角裂情況
目前在寶鋼羅涇二號(hào)連鑄機(jī)生產(chǎn)的鑄坯中，角部橫裂紋產(chǎn)生的現(xiàn)象較嚴(yán)重，上半年的精整實(shí)績(jī)中，板坯角部橫裂發(fā)生比例約占總比例的50%以上。按照鋼種碳含量不同，對(duì)部分鋼種發(fā)生角部橫裂比例情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)（如表1）。
從表1中可以看出，各鋼種角部橫裂發(fā)生比例均較高，其中包晶微合金鋼角部橫裂≥2級(jí)(角裂≥2級(jí)：角橫裂紋長(zhǎng)度≥10mm)的鑄坯占檢查鑄坯總數(shù)的72％，中碳微合金鋼為50%，低碳微合金鋼為31%。由此表可以看出，包晶微合金鋼特別容易產(chǎn)生角部橫裂紋。
2 鑄坯表面角部橫裂紋產(chǎn)生部位與形貌特征
2.1 鑄坯表面角部橫裂紋宏觀形貌
圖1所示是中碳包晶鋼鑄坯表面角部的橫裂紋，從圖中可以清楚看到它是位于鑄坯角部的一種細(xì)小的橫裂紋，裂紋主要分布在鑄坯角部，通常在振痕波谷處，裂紋長(zhǎng)度通常為5mm~30mm，裂紋寬度約1mm~2mm，裂紋深度大約2mm~5mm。
2.2 角部橫裂紋微觀形貌
鑄坯角部橫裂紋的微觀金相形貌如圖 2所示。通過(guò)檢查分析，角部橫裂紋在連鑄坯內(nèi)、外弧側(cè)的角部振痕波谷處都有發(fā)生。在鑄坯角部開(kāi)裂，分別向連鑄坯寬面和窄面延伸。
根據(jù)試驗(yàn)情況，鑄坯出結(jié)晶器900mm左右已經(jīng)有角部裂紋，因此可推斷可能在結(jié)晶器內(nèi)鑄坯角部振痕已有微裂紋或者星狀龜裂紋產(chǎn)生，在受矯直應(yīng)力的作用下，細(xì)小裂紋擴(kuò)展成角部橫裂紋。
2.3 角橫裂紋成因和機(jī)理分析
關(guān)于連鑄鑄坯表面角部橫裂紋，國(guó)內(nèi)外已發(fā)表了大量關(guān)于在鋼的連鑄過(guò)程中出現(xiàn)鑄坯裂紋及其形成機(jī)理的論文。目前大多數(shù)研究者認(rèn)為角橫裂紋是在鑄坯凝固過(guò)程中產(chǎn)生的。比如Mintz認(rèn)為鋼中N易與Al、V、Nb等元素形成氮化物在晶界析出而降低鋼的熱塑性，促進(jìn)了裂紋的發(fā)生。Harada等研究發(fā)現(xiàn)偏析是橫向裂紋的起源，振痕下容易發(fā)生裂紋并在奧氏體晶界發(fā)展，并最終形成大量的橫裂紋。
2.4 鑄坯表面角部橫裂紋產(chǎn)生的影響因素
2.4.1 化學(xué)成分因素對(duì)鑄坯表面角部橫裂紋的影響
C含量為0.09%~0.15%之間的鋼液凝固時(shí)，可能會(huì)發(fā)生較大的體積收縮和線收縮，極易產(chǎn)生角部橫裂。因此，在鋼種成分允許的前提下，鋼中的[C]應(yīng)盡量避開(kāi)0.09%~0.15%范圍?？梢詼p少板坯角部橫裂紋發(fā)生機(jī)率。
2.4.2 鋼水溫度和拉速的影響
目前在羅涇二號(hào)連鑄機(jī)技術(shù)規(guī)范中規(guī)定了中間包溫度對(duì)拉速的管理基準(zhǔn)，中間包溫度和拉速對(duì)應(yīng)關(guān)系。在中間包溫度方面，從前工序出來(lái)的鋼水溫度明顯偏高，每個(gè)鋼種在澆注時(shí)目標(biāo)過(guò)熱度為20℃，而實(shí)際在澆注時(shí)經(jīng)常達(dá)到25℃~30℃，被迫降速，且低拉速下振動(dòng)頻率減慢，振痕加深，增加了應(yīng)力集中。
通過(guò)分析鋼水過(guò)熱度和拉速波動(dòng)過(guò)程中板坯的角裂發(fā)生比例，在鋼水過(guò)熱度和拉速的控制不當(dāng)時(shí)，相應(yīng)板坯角裂發(fā)生也較嚴(yán)重。
2.4.3 結(jié)晶器冷卻水
結(jié)晶器冷卻水過(guò)大會(huì)引起坯殼冷卻不均，在鑄坯表面形成各種裂紋，在澆鑄包晶鋼時(shí)，由于包晶相變，凝固坯殼產(chǎn)生較大的凝固收縮，使得結(jié)晶器彎月面出的出生坯殼凝固不均勻，這種坯殼不均勻程度隨著結(jié)晶器冷卻強(qiáng)度增加而加劇。
2.4.4 保護(hù)渣
在澆鑄包晶鋼鋼種時(shí)，有的保護(hù)渣在結(jié)晶器內(nèi)鋼液表面上鋪展性不好，澆鑄過(guò)程中在結(jié)晶器角部熔融性不均勻，有渣條出現(xiàn)。渣條吸收鋼水中的氧化鋁夾雜物后性能發(fā)生改變，容易被卷入彎月面改變結(jié)晶器角部的熱流密度，不利于初生坯殼的冷卻和，導(dǎo)致應(yīng)力集中而產(chǎn)生角部橫向裂紋。實(shí)踐表明，保護(hù)渣結(jié)晶溫度和堿度較低，粘度較高，形成的渣膜較薄，加快了向銅板的傳熱速度，不利于坯殼的均勻冷卻，導(dǎo)致角部裂紋的產(chǎn)生。
2.4.5 二次冷卻方式
鑄坯成批發(fā)生角部裂紋后對(duì)鑄機(jī)二冷水進(jìn)行了檢查，發(fā)現(xiàn)：一是二冷噴嘴堵塞嚴(yán)重，二是二冷氣水比例失調(diào)，造成鑄坯冷卻不均勻，邊角部產(chǎn)生局部應(yīng)力，加劇了角部裂紋的擴(kuò)展。另外，發(fā)現(xiàn)個(gè)別輥的軸承座漏水嚴(yán)重，造成角部溫度過(guò)低，也是誘發(fā)鑄坯角部橫裂的一個(gè)因素。
2.4.6 結(jié)晶器振動(dòng)
由于結(jié)晶器振動(dòng)主要作用是產(chǎn)生負(fù)滑脫，使坯殼和結(jié)晶器壁分離，負(fù)滑脫時(shí)間越長(zhǎng)，振痕越深，容易產(chǎn)生表面和角部橫裂紋，結(jié)晶器振動(dòng)負(fù)滑脫時(shí)間大小將影響角部橫裂紋的產(chǎn)生。
2.4.7 結(jié)晶器錐度對(duì)鑄坯表面角部橫裂紋的影響
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結(jié)晶器的兩個(gè)窄面錐度降低，錐度太大會(huì)增加坯殼的應(yīng)力，增加產(chǎn)生裂紋的機(jī)率。結(jié)晶器錐度過(guò)大，鑄坯出結(jié)晶器下口時(shí)，摩擦力過(guò)大，會(huì)導(dǎo)致鑄坯產(chǎn)生角部橫裂。將錐度適當(dāng)減小，角部橫裂會(huì)得到一定程度的改善。
2.5 預(yù)防措施
2.5.1 控制鋼水溫度和拉速
在作業(yè)區(qū)嚴(yán)格推行標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)，在生產(chǎn)時(shí)要求前工序嚴(yán)格控制到達(dá)回轉(zhuǎn)臺(tái)的鋼水溫度，從而保證中間包鋼水過(guò)熱度在目標(biāo)范圍內(nèi)。使得拉速隨中間包鋼水溫度的降低而提高，在一定程度上減少了鑄坯角部橫裂紋的發(fā)生。
2.5.2 降低冷卻強(qiáng)度
首先降低結(jié)晶器冷卻水量，在調(diào)試過(guò)程中，將結(jié)晶器窄面兩側(cè)的冷卻水量適當(dāng)降低，改進(jìn)前后的參數(shù)。如表2所示：
降低結(jié)晶器窄面冷卻水量之后，使得結(jié)晶器窄面冷卻強(qiáng)度降低，冷卻更加均勻，減少鑄坯角部的橫裂紋產(chǎn)生。同時(shí)將二冷冷卻強(qiáng)度降低，在澆鑄包晶鋼時(shí)，特別將2#回路冷卻水流量進(jìn)行了改進(jìn)，2#回路也是對(duì)結(jié)晶器窄面進(jìn)行冷卻的，改進(jìn)的二冷水參數(shù)，減弱了二冷強(qiáng)度，從而使得冷卻更加均勻，降低鑄坯角部橫裂紋的產(chǎn)生幾率，同時(shí)發(fā)現(xiàn)板坯的角裂相對(duì)較細(xì)較淺。
2.5.3 調(diào)整結(jié)晶器錐度
結(jié)晶器倒錐度是鑄坯連鑄機(jī)的一個(gè)重要參數(shù)。因?yàn)殇撍畯囊簯B(tài)到固態(tài)有一個(gè)體積縮小的過(guò)程，結(jié)晶器必須有一個(gè)合適的倒錐度才能滿足坯殼體積收縮的要求，倒錐度太大或太小都會(huì)影響鑄坯的質(zhì)量，必須根據(jù)鑄坯斷面尺寸、鋼水特點(diǎn)、實(shí)際收縮比，采用合適的結(jié)晶器倒錐度。
通過(guò)調(diào)節(jié)優(yōu)化結(jié)晶器倒錐度參數(shù)，板坯角裂發(fā)生比例有所降低，低碳微合金鋼、包晶微合金鋼、中碳微合金鋼角裂對(duì)比優(yōu)化之前均有所降低。
2.5.4 結(jié)晶器振動(dòng)
由于結(jié)晶器振動(dòng)參數(shù)對(duì)鑄坯角部橫裂紋產(chǎn)生一定的影響，將大厚度的包晶鋼鋼種的結(jié)晶器振動(dòng)參數(shù)做了相應(yīng)的調(diào)整，如表所示。從表4中可以看出，調(diào)整后，在一定的拉速情況下，振幅變小，振動(dòng)頻率增大，有利于減少角部裂紋的產(chǎn)生。
2.5.5 連鑄機(jī)扇形段和輥縫標(biāo)定
每次更換扇形段之后以及定期進(jìn)行扇形段標(biāo)定，使得扇形段位置達(dá)到目標(biāo)要求。定期走輥縫儀，每次更換扇形段后，都要進(jìn)行對(duì)弧，保證扇形段對(duì)中良好。
從上圖（3、4、5、6）輥縫標(biāo)定、弧度對(duì)中前后的對(duì)比圖可以看出，輥縫重新標(biāo)定、弧度對(duì)中之后，設(shè)備狀態(tài)明顯改善，分析對(duì)應(yīng)時(shí)間生產(chǎn)的鑄坯表面角裂也得到有效控制，明顯減少。
因此，建議每次更換扇形段之后，定期進(jìn)行扇形段標(biāo)定，使得扇形段位置達(dá)到目標(biāo)要求。定期走輥縫儀，每次更換扇形段后，都要進(jìn)行對(duì)弧，保證扇形段對(duì)中良好。這樣可以有效控制鑄坯表面產(chǎn)生角部裂紋。
3 結(jié)論
改進(jìn)后比改進(jìn)前，板坯發(fā)生角部橫裂百分比有所下降，目前雖然還沒(méi)有完全消除鑄坯表面角部橫裂紋，具體的成因機(jī)理和改善措施仍需要深入研究，但是通過(guò)攻關(guān)，寶鋼羅涇二號(hào)連鑄機(jī)的角部橫裂紋得到控制和減少，特別是鑄坯上表面角部橫裂紋減少更為明顯。
建議從如下幾方面制定預(yù)防鑄坯表面角部橫裂紋的措施：
1）產(chǎn)品成分設(shè)計(jì)過(guò)程中控制碳含量，盡量避開(kāi)包晶凝固區(qū)；
2）調(diào)整優(yōu)化和穩(wěn)定工藝參數(shù)。降低一冷、二冷強(qiáng)度，采用平穩(wěn)的熱冷卻，控制矯直鑄坯溫度；采用合適的保護(hù)渣，可以減少振痕和防止坯殼粘結(jié)；
3）對(duì)鑄機(jī)設(shè)備狀況狀態(tài)動(dòng)態(tài)監(jiān)控。良好的鑄機(jī)輥縫和弧度；調(diào)整振動(dòng)參數(shù)，采用高頻率、小振幅結(jié)晶器振動(dòng)，保持結(jié)晶器液面穩(wěn)定，可以減緩板坯角裂發(fā)生。
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