真空电弧放电技术应用于钢材除鳞的方法
真空电弧放电技术用于钢铁产品除鳞是近年来发展起来的新方法,具有重要的应用前景,国外将此环保型的干洗方法列入了重点研究领域,并取得了长远进展。
利用真空电弧去除钢材表面的氧化物主要利用的是阴极斑点表面的侵蚀现象。阴极斑点内有大量中性粒子、离子、电子,并且以很高的速度向外喷射,形成等离子体射流。因此,人们也常称这种方法为等离子体除鳞技术。
真空电弧除鳞过程主要是阴极斑点的运动过程。在实现真空电弧放电后,作为阴极的钢材表面会留下阴极斑点运动的灼痕形成弧坑,如果增大放电电流,弧坑半径与寿命将增大,真空电弧的整个过程其实是一个不断形成弧坑的过程。阴极斑点在材料表面做快速随机运动,并且不断产生、熄灭、分裂和运动,弧坑处的高温将表面的氧化物熔化形成金属蒸汽混合物或微小液滴,在真空腔内扩散而达到除鳞的效果。阴极和阳极之间形成等离子通道可维持放电。在外加磁场力的作用下,还可以控制阴极斑点的运动方向,通过对阴极斑点的有效控制可以实现更均匀的表面除鳞效果,并且达到控制表面粗糙度的目的。
电弧放电产生的阴极斑点形成的弧坑产生表面蒸汽是表面除鳞的主要手段,另外,真空腔内的气体,例如氮气、氩气、氦气或混合气体与表面元素间的化学反应以及高能离子轰击材料表面都起到一部分除鳞的作用。
实验过程中采用400V/60A等离子体电源,将热轧普碳钢置于真空腔进行真空电弧放电。对氧化层厚度约10μm的热轧普碳钢进行清洗后,带钢表面洁净光亮。
经研究,钢材被氧化后的粗糙表面与光滑表面相比,粗糙表面更容易形成稳定长效的电弧放电,达到清洗的目的。
理论与实验研究还发现,除鳞速度与放电电流大小及表面氧化层厚度有关,可表示为ηαI/T,即除鳞速度η与放电电流大小I成正比,与氧化层厚度T成反比。处理过程中同时形成一定的表面粗糙度,轮廓算术平均偏差Ra会增大、轮廓单元的平均宽度Rsm会减小,主要与除鳞速度有关,处理越快则表面越光滑。
现货资源
品名 | 规格 | 材质 | 厂家 | 地区仓库 | 价格 | 现货 |
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螺纹钢 | 12-32 | HRB400E | 长治市创发商贸有限公司 | 首钢长钢(首钢长钢) | 0 | 详情 |
热轧卷板 | 3.75*1500 | Q235B | 苏州鑫昊欣金属科技有限公司 | 沙钢(玖隆物流) | 0 | 详情 |
普碳中板 | 14-16 | Q245R | 郑州上之达钢铁有限公司 | 敬业(金马库) | 4350 | 详情 |
低合金板 | 210 | Q355NB | 舞钢市坤钰供应链管理有限公司 | 舞钢(产业集聚区) | 0 | 详情 |
无缝管 | 76*35 | 45# | 山东东银金属材料有限公司 | 聊城(东银库) | 4230 | 详情 |
圆钢 | 22*9380 | 25CrMoA | 山东大万实业有限公司 | 宣钢(河北宣化) | 0 | 详情 |
热轧卷 | 3.0*1800*C | Q235B | 上海盛钢联供应链管理有限公司 | 宝钢(泉安/津澜) | 0 | 详情 |
高线 | Φ20*C | Q355D | 上海北铭高强度钢材有限公司 | 韶钢(川流富锦库) | 5540 | 详情 |
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