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浮法玻璃的特征缺陷产生原因与消除方法

浮法玻璃的特征缺陷产生原因与消除方法
浮法玻璃的特征缺陷产生原因与消除方法

浮法玻璃的特征缺陷产生原因与消除方法

一. 概述

1952年至1959年间英国皮尔金顿兄弟有限公司创造了浮法玻璃生产工艺,可以看作是平板玻璃制造中的一次革命。开始时还只打算用它来代替当时流行的成本很高的镜面玻璃制造方法。不久就发现,它完全可以代替全部或绝大部分各种常用的平板玻璃制造方法。浮法是一种新型的工业制造方法,它本身已具有全自动化生产的可能条件。我国也于1970年独自研制成功了“洛阳浮法玻璃工艺技术”。伴随着我国经济腾飞,浮法玻璃也得到迅猛发展,截止到2005年底,我国已建成140多条浮法玻璃生产线。

浮法的原理是:冷却到1100℃的玻璃液,从玻璃熔窑冷却部经流液道进入锡槽。锡槽用电加热保持所要求的温度。为了防止锡的表面层氧化,在锡槽空间充满氮气加一定比例氢气的保护气体。液态玻璃在自身重量的作用下在锡液的表面铺开。在表面张力的作用下玻璃层的平衡厚度保持在6~7㎜左右。当要求玻璃带的厚度小于6㎜时,可在玻璃带的两边用拉边机机头将玻璃拉伸。要求厚度大于7㎜时拉边机头则设臵成负角度,将玻璃向中部推,从而堆厚。玻璃带离开锡槽后则由过渡辊台提升辊引入退火窑。

当生产厚度小于平衡厚度的玻璃时,玻璃带要受拉伸的作用。与传统的引上法类似,玻璃中存在的化学不均匀或热学不均匀都会显示出特别明显的光学畸变。玻璃板上的厚度差别,表面不平整或玻璃中存在的不均匀物,都会在透视光或反射光中出现光学的不正常现象。浮法玻璃的像畸变可分为平行于拉制方向、横向或斜向等类。属于第一类的有不连续线上的变形。它是在拉制方向的线上断断续续出现的形变。有时也在连续的线上出现或只有一段变形(脊形歪痕,英文ridge distortion),但出现在玻璃带行进的方向上。横向形变是在横跨玻璃带的线上出现变形区。斜向畸变(鲱鱼骨型扭曲变形,英文herringbone distortion)一般出现在玻璃带的两侧而向倾斜的方向发展。

在玻璃带的上面或下面还可能出现线道(拉引线道,英文ream)。下面有时还出现“冷玻璃线”(粗筋,英文ripple)。

在保护气体(掺有少量氢的氮气)气氛中,虽然在操作的高温下玻璃是不会与锡发生反应的,可是如果有少量的氧或硫进入系统中就会形成SnO或SnS,一部分挥发进入锡槽的气氛中或凝结在槽顶,最后聚积成滴落在玻璃带上面使玻璃变形。玻璃上的锡滴坑(英文drip crater)就是这样形成的缺陷,它与小滴的锡或锡的化合物有关。在显微镜下能分辨出,周围有一道有色的反应环,玻璃表面出现轻微的变形。

浮法玻璃带下方在辊子转动时按转动周期有少量锡的化合物附着在玻璃带上形成印纹,还可能造成微裂纹,称为滚轴印纹(英文roller imprints)或锡印纹(带裂纹的锡渣斑,英文dross spots)。

由于浮法操作的化学变化可能既在玻璃带的下方出现开口气泡,又在上方出现表面气泡,玻璃内部带熔液环的气泡也会使玻璃表面轻微变形。

至于玻璃生产中因原料系统和熔化系统造成的玻璃缺陷,如与平拉法和引上法完全共同的缺陷,像澄清气泡、结石、线道等,限于篇幅,则不在本文讨论之列。

应该说,经过多年的摸索和研究,大部分浮法玻璃的特征缺陷都已在很大程度上解决了,但在浮法研制与发展过程中,有些缺陷还顽固地存在,长期困扰着从事浮法玻璃生产和研究设计的人们。我们应该感谢浮法玻璃行业的前辈们,由于他们的不懈努力,积累了大量宝贵的经验,才使我们今天能够在面对浮法缺陷的时候能够有成熟的方法消除它,使浮法玻璃的质量日益提高。

二. 浮法玻璃成形缺陷的外观描述、产生原因与消除方法

1.锡滴

锡滴(英文drip crater)是指掉落到玻璃带上表面含锡的固态或液态物,通常是SnS、SnO2或Sn,也称为“掉锡点”。掉锡点一般很小,粒径约为0.1~0.5㎜,大部分在0.3㎜左右,肉眼很难从运行的玻璃带上发现它。切割之后玻璃板在辊道上输送时,用手触摸会有触感。对静止的玻璃板仔细观察,可发现小黑点。在50倍的显微镜下观察,看得非常清晰,呈现出两种形状:一种是亮晶晶的小珠,不打光是小黑珠;另一种是带网格的薄膜,网线发亮。掉锡点虽小,但能使直径约5~10㎜的周围玻璃表面产生严重的光学扭曲,所以又称“光畸变点”,使玻璃成品成为废品。

掉锡点的形态因在锡槽内所处的温度环境而不同。900℃温度附近区域落下,形成较圆的珠状体,并嵌入玻璃板中,嵌入深度约为其粒径的三分之一左右,冷却后手指甲抠不掉。低于800℃部位落下,嵌入玻璃板中较浅,冷却后能用指甲抠去。低于700℃部位落下在玻璃板上成了边缘体,酷似贴膜,无法抠下来。

产生“掉锡点”要同时具备两个因素,一是锡槽气氛中含有挥发的锡化合物,如氧化锡、硫化亚锡和锡金属的蒸汽等;其二是玻璃带尚未硬化时,其上面空间或锡槽顶盖有低温部位,使含锡及锡化合物的挥发物得以冷凝成液体或固体,然后掉落到玻璃带上表面,从而破坏玻璃的平整度。如果锡液受氧或硫的污染严重,促进锡化合物的大量挥发,再加上锡槽顶盖在高中温区域有许多较冷的砖缝或孔洞(如顶盖支撑砖及组合砖缝、保护气体进气孔、加热元件引出孔、测温元件孔洞等)或水冷却器等,让挥发物得以大量冷凝或沉积,掉锡点就增加。Pilkington提出了锡槽中氧污染的循环图和硫污染的循环图,并认为由于SnS的挥发量比SnO大几十倍,所以掉锡点主要是由于硫的污染而产生的。

预防掉锡点生成,首先是杜绝氧、水汽以及硫等进入锡槽。硫的来源可能是玻璃带本身含有的硫化物,或者使用氨分解法制取氢气时因氨中含有硫,所制得的氢气中也含有硫。降低玻璃原料中含硫原料和使用含硫分低的燃料有助于降低玻璃带本身带入锡槽的硫。而采用电解水的方法制取氢气则可以避免保护气体带入硫。硫的另外一个来源还有可能是在过渡辊台安装的二氧化硫装臵过于靠近锡槽,导致硫扩散到锡槽内。对于氧的污染,除了玻璃本身是一个可能的污染源之外,更主要的来源是空气漏入锡槽中。其次,改进锡槽顶盖结构,减少甚至消除局部低温冷却部位,也很有效果。对于使用铁—铬—铝电加热元件的锡槽,减少顶盖砖缝,把砖缝上下堵严,甚至热电偶的插入孔也应该上下堵严,就可以消除砖缝的冷凝作用;采用三相硅碳棒作加热元件的锡槽,顶盖是由小砖拼装而成,有很多孔洞缝隙,给掉锡点的冷凝提供了极多机会。

采用高压纯氮气对缝隙进行吹扫可以有效消除掉锡点。方法是采用脉冲振动原理,使存在于锡槽顶盖或内壁上的凝结物受到震动后自动飘落沉降。具体来说就是利用锡槽保护气体,产生脉冲振动来对锡槽进行吹扫。其方法是,在锡槽密封的状态下,瞬间增大或减少氮气的供应量,达到一定时间后将增供或减少的氮气量突然减少或增加,如此反复而产生脉冲振动,对锡槽进行吹扫。该方法对锡槽的吹扫时间短,吹扫效果好,对生产影响时间短,且对环境没有任何污染。另外,对冷却器进行定期清扫也可以起到预防掉锡点生成的作用。采取加大保护气体量、分比例供氢并在高温区将锡槽内污染的保护气体导流排空,将污染物迅速排出锡槽外,也是有效的办法。但其前提是锡槽气密性要好。

国外有报道向锡槽内通入一定浓度的氯气,使锡槽内壁上的锡沉积物在短时间内得以清除。氯气处理的作用方式取决于浓度和处理时间的长短,0.07m3/h的给气量足以使小的锡沉积物在与气体接触时流到一起并从顶盖滴落下来。

2.钢化彩虹

浮法玻璃钢化彩虹(国外称为“起霜”,英文tempering bloom),是指浮法玻璃在进行钢化或热弯等热加工时,玻璃下表面(成形时与锡液接触的表面)呈现蓝色的荧光,在显微镜下观察是玻璃表面有微皱纹。它是由玻璃下表面的锡造成的,是一种薄膜干涉现象。所谓薄膜干涉现象,是指从扩散光源发出的光波,在薄膜两表面反射后相互叠加而产生的干涉现象。例如太阳光照在肥皂膜或照在漂浮在水面上的油膜时所观察到的彩色条纹,即是薄膜的干涉。由于微皱纹对光线干涉,反射时呈现蓝色,严重时甚至可使玻璃表面粗糙发毛而不透明。在生产线上有时从退火窑起直到整个冷端长达几百米的玻璃带都呈现此种蓝色虹彩。其原因是锡液受到氧的严重污染后,SnO渗透到玻璃下表面内,形成一层很薄的薄膜。没有钢化时,由于这层膜太薄,在自然光照射下是观察不到彩虹的。当玻璃板在氧化气氛中再被加热时,SnO吸收氧进一步氧化成SnO2,体积膨胀,使玻璃表面形成皱纹。反应过程如下:

在540~750℃之间,在中性气氛下,SnO发生岐化反应,反应较完全:

2SnO=SnO2+Sn

在含氧气氛中:

SnO+ O2=SnO2

由于SnO吸收了空气中的O2,使得局部体积膨胀,薄膜表面产生了折皱,膜厚增加,因而产生干涉,能观察到彩虹。

所以形成皱纹的条件有三个,其一是表面渗入过量的SnO,其二是在氧化气氛中热加工,第三是热处理温度达到玻璃软化的温度。如果钢化时严格控制温度使之接近软化温度但玻璃表面未软化,也不出现皱纹。有试验表明含SnO很少的浮法玻璃,即使加热到软化温度也不出现皱纹。加强锡槽气密性和提高保护气体纯度后,可以保持锡中氧的浓度在一个可以接受的数值。锡的氧化物在玻璃中一般都以非晶态的形式存在。

钢化彩虹的形成及其严重程度与玻璃表面的渗锡量有直接的关系。研究表明,浮法玻璃下表面锡的扩散深度可达12~36μm。随深度增加,渗锡量逐渐变小。我国现阶段浮法玻璃下表面的渗锡量大约为60~95μg/㎝2,高质量的合资生产线玻璃下表面渗锡量仅为5~6μg/㎝2。相应地,钢化彩虹出现的程度要比国内轻微或者根本没有。

要避免玻璃出现热加工彩虹,首先要保证保护气体的供应纯度以及加强锡槽密封,先做到锡槽出口段液面没有SnO2浮渣。另外国外有专利报道用石墨或无定形的碳与锡液和保护气体接触能使保护气体保持还原状态,从而最大限度减少锡液上锡的氧化物含量,可以防止锡被氧化及恢复保护气体的保护性能,因为碳可以先于锡液被氧化,成为一氧化碳,从而不会形成SnO,也就使与锡液接触的玻璃表面

不呈现虹彩。

3.沾锡

沾锡(英文tin pick-up),浮法玻璃下表面附着肉眼可见的金属锡,小的直径不足1㎜,大的可成线状、片状甚至带状。它们与玻璃附着的界面呈现银白色金属光泽,像镜子一样,严重时每平方米玻璃表面锡可以以克计。虽然这些锡可以剥去,但玻璃表面往往残留有轻微痕迹,而且不胜其烦。沾锡的玻璃属于废品。

沾锡的机理目前尚不清楚。从原理上说,金属和玻璃在结构键上不同,二者是互不浸润的。对易于极化的金属,必须在二者的接触界面处有过渡层,即向玻璃一侧的金属原子呈现非金属行为而与玻璃粘附,向金属一侧的金属原子仍呈金属行为,而与金属结合,使金属得以附着在玻璃表面。

浮法玻璃在成形过程中所渗入下表面的SnO,即引起钢化彩虹的SnO,应不是导致沾锡的过渡层。因为所有的浮法玻璃下表面内都含有SnO,但不是所有下表面都沾有锡。实践证实,沾锡是在锡槽出口处才发生的,工厂解决沾锡的办法也是增加玻璃带抬起处的保护气体量,以及掏尽SnO2浮渣。导致沾锡的过渡层应是当玻璃带脱离锡液面的瞬间,有空气进入,与刚刚暴露出的而且不停轻微波动的锡液面接触,而将其氧化,形成沾锡的过渡层,在与玻璃下表面接触时,引起锡的附着,所以沾锡现象严重时,外表往往可以呈现锡液波动的形状。

沾锡严重时的碎玻璃不要再回收,以免再熔化时产生“锡石结石”(cassiteritestones)缺陷。

防止沾锡的办法是清除出口处玻璃带下的SnO2浮渣或其他漂浮物,这些漂浮物可能来自于锡槽的前端,被运行的玻璃带带到了此处,或者就是在此处形成的。让该处被保护气体充满,并增加保护气体量,不让空气漏入。锡槽出口温度不要过高,保持在595~605℃范围之内。适当降低玻璃板宽,提升拉引速度。加强出口部位的密封,检查此处挡帘、边封及石墨擦锡装臵运行是否正常。当然也还要提高锡液面,尽量减少和消除玻璃带下表面与锡液面所形成的三角空间。

4.成形气泡

气泡(英文bubble)是指玻璃中的可见气体夹杂物,它不仅影响玻璃的外观质量,更重要的是影响玻璃的透明性和机械强度,是一种极易引起人们注意的玻璃缺陷。气泡产生的原因很多,情况复杂。与熔化有关的一次气泡、再生气泡(重沸气泡)、外界空气气泡、耐火材料气泡及金属铁引起的气泡等等不在本文讨论之列。这里仅对浮法玻璃在成形过程中出现的气泡缺陷加以讨论。

与成形有关的气泡可分为上表面泡和下表面泡。

上表面泡一般较小,直径不超过0.1㎜,且位于玻璃表面内,主要来自于流道部位。其形成原因第一种可能是保护气体中的氢在从调节闸板处的空隙溢出时在玻璃表面燃烧,生成直径约为0.05㎜小气泡,通常出现在玻璃边部。加强调节闸板附近的密封和减少锡槽入口端的保护气体氢气含量有助于改善和消除该种气泡。第二种可能是新更换调节闸板后,闸板气孔内的气体溢出。刚出现时气泡体积较大,运行一段时间以后逐渐减小至直径0.1㎜,24小时之后可消失。更换调节闸板前如果对新闸板进行预热则可以避免该气泡产生。第三种可能是调节闸板与玻璃液反应产生,气泡直径约为0.05㎜,整个玻璃板都可以出现。降低流道温度,增加锡槽前端保护气体量并降低氢含率可以使该种气泡缺陷情况得到改善。

下表面气泡(即通常所说的板下泡),分为两类:即小的板下泡和大的板下泡。

小的板下泡一般都来自于流道或者锡槽的前端部位。开口的板下小气泡有可能是流道耐火材料接缝空隙中的气体在流道玻璃液温度波动时被排出,或是流道处有污染物。通过加强流道部位保温或是升高该部位的温度可以消除这一缺陷。另外一种产生板下小泡的原因是背衬砖区域温度太低或运作不正常,玻璃在此处停止不流动。当唇砖有裂纹时被玻璃液侵蚀也会出现该种气泡。这种气泡为下开口泡,通常成群呈线状,气泡直径与深度之比在3︰1~4︰1之间。调整背衬砖和定边砖使其安装正常,玻璃能够从中部向边部流动,同时提升流道温度,调整调节闸板水平及位臵,检查唇砖,必要时更换唇砖。如果是背衬砖或者定边砖发生移位,也会出现小气泡。气泡分布在距玻璃板下表面三分之一厚度的地方,通常出现在玻璃带的一侧,严重时可以达到一半玻璃带的宽度。很显然通过调整背衬砖或定边砖的安装位臵,不让玻璃在此处受阻,就可以消除这种气泡。当唇砖材质不好被玻璃侵蚀较快时会出现板下小的闭口泡,呈线状或是带状分布在玻璃带的中部。降低流道温度或者更换唇砖后会得到改善及消除。玻璃液从唇砖流到锡液面上时如果温度过高,或者唇砖的位臵设臵不对,会产生所谓的“抛光泡”(英文:lapping bubble )。“抛光泡”为板下闭口小气泡,呈抛物线形分布在玻璃带上,且重复出现。此抛物线形分布的气泡宽度小于1m,有时也会出现在玻璃板的整个宽度,极个别情况时会是开口气泡。降低流道温度,降低唇砖与锡液面的距离(即减小玻璃液的落差)可以消除“抛光泡”。锡槽在施工过程中如果不小心将电焊渣等落入砖缝,或是槽底钢板或槽底螺栓受到锡液侵蚀,以及锡液内的其他污染物等也会造成板下泡,称为“污染泡”(contamination bubble)。发生在锡槽热端的“污染泡”其直径与深度之比为3︰1~4︰1,而在冷端发生则为20︰1。不言而喻,这种泡难以定位,消除也很困难,所以应特别注意避免“污染泡”出现。

大的板下泡通常为开口泡,直径大于10㎜,被称为“牛眼泡”。如果是由于锡槽槽底砖砖缝内的气体逸出所导致的,发生在锡槽热端时其

直径与深度之比为3︰1~4︰1,而在冷端发生则为

20︰1。槽底钢板得到正常而均匀的冷却可以确保不出现“牛眼泡”。为了控制锡液对流而设计的石墨挡坎,如果设臵的过于接近热端,也会冒“牛眼泡”,气泡位臵固定,规律性强,拆除后可消失。大的板下开口泡的另外一种可能来源是由于锡液中溶解的氢气的逸出,为直径大于10㎜开口泡,即“氢泡”,在锡槽的热端发生。通常出现在锡槽热端有较多的冷却器时,此处锡液温差较大。降低保护气体中氢气比例,移走热端的冷却器可消除“氢泡”。还有一种“水泡”,是指锡槽槽底耐火材料中的水分在锡槽烘烤时未能充分排除,生产过程中如遇温度波动,会有水蒸气排出,产生大的板下泡,其特征与“牛眼泡”类似。我国在浮法玻璃发展早期使用耐火混凝土现浇锡槽槽底耐火材料结构时曾有长期出现“水泡”的经历,严重影响了成品率和玻璃产率。现在在使用烧结锡槽底砖之后已不多见。

5.雾点

雾点(hot end dust)是浮法玻璃下表面的开口微气泡,直径只有几微米,数量多时每平方厘米可达几十万个。肉眼观察隐约可见在玻璃表面上有一层薄雾。程度轻者仅在强光黑背景中可看出,严重时可使玻璃表面粗糙,玻璃本身好像磨砂毛玻璃而不透明。

形成雾点的原因是由于浮法生产条件急剧变化,锡液中原来溶解的气体(如氢气等),在平衡条件破坏后达到过饱和而释放出来,被夹持到玻璃液和锡液面之间,如果此处玻璃带温度仍较高,即软化状态,气体在玻璃下表面留下痕迹,就形成较小的开口气泡,即“雾点”。雾点的特征,同时也是与板下小气泡的区别是直径更小,只有几微米,肉眼看不出来,此外数量巨大,每平方厘米可达几十万个。

保护气体量过小,纯度不达标,补充加锡,高温区锡液温度急剧下降,例如往锡液中插水管等生产工艺参数不正常也可能产生雾点。

6.划伤与辊印

划伤(scratch)是指玻璃表面的机械擦伤,在玻璃的上下表面都可能发生。

上表面划伤多为过渡辊台挡帘高度太低接触到玻璃板,或是挡帘下端积聚的SnO、Sn与玻璃接触所引起。外观一般为细小且连续的线状擦伤。

下表面划伤为连续性擦伤。锡槽出口唇砖部位有碎玻璃或耐火材料碎块,氧化锡浮渣太多,出口唇砖损坏,当出口玻璃板温度太高,以至于擦在上面时便出现擦伤。要使这种状况得到改善,首先应清扫锡槽出口唇砖,加大锡液深度,降低出口玻璃板温度,或调整过渡辊水平高度。

由辊子(包括过渡辊和退火窑辊)带来的缺陷即辊印(英文roller imprints),主要是玻璃与辊子接触受压产生。如果辊子表面有凹凸不平,自然会将玻璃板压出刻痕。锡、锡的氧化物及其他浮渣、碎玻璃屑等如果被玻璃带带到辊子上,则会给玻璃造成印痕、划痕或锡渣斑。要避免这种缺陷,首先要避免浮渣的生成,做好锡槽密封,尤其是锡槽出口部位的密封,在“引头子”时提高保护气体的氢气含量到10%,尽可能使锡槽内没有氧的污染。在锡槽出口部位使用“扒渣机”(一种特殊用途的直线电机),经常清除锡槽出口浮渣,并使锡槽出口温度尽量较低。其次调整过渡辊及退火窑辊子的高度,使玻璃拉出锡槽时平均分布于辊子上,更换损坏、受污染或变形、偏心的辊子。再就是在过渡辊台或退火窑的前部玻璃底下施加SO2。不过,施加SO2虽然可以暂时解决问题,但是SO2易侵蚀棍子表面,并在棍子上产生沉积物,可能造成长期的问题。另外,如果施加SO2的部位过于靠前接近锡槽,有可能造成锡槽内出现严重的硫污染,给生产带来损害。

7.其他成形缺陷

与成形有关的浮法玻璃缺陷还有波筋、小波纹、厚薄差大、弯曲、析晶、固体夹杂物、顶盖玻璃状滴落物等等。

波筋是指与拉引方向基本平行的波筋,是一种玻璃不平整缺陷。它可以由原料成分波动、配合料混合不均匀、运输投料过程中的分料以及熔化过程产生的分料等,引起玻璃液本身的组成不均匀,会在浮法玻璃上出现波筋,降低成品外观质量。成形过程中出现的波筋,也是因为玻璃液温度不均匀,特别是在流道口及其上游附近因强制冷却造成温度不均匀形成的。流道部位耐火材料的损坏,例如调节闸板有缺口、唇砖有裂缝,侵蚀不均匀等也会形成波筋。拉边机参数设臵不合理,局部温差太大等都会有波筋出现。

小波纹是一种成形不完善的缺陷,很短,有周期性,在玻璃带上分布也有规律。小波纹与玻璃液在背衬砖与定边砖处的液流轨迹密切相关。生产中锡槽高温区玻璃液或锡液温度太低,玻璃板上就会出现小波纹。用平行光以一定角度照射玻璃板,在背景上可以看到有规则波纹的阴影,波长约2.5㎝,起伏约5~10μm。理论计算表明,1050℃的玻璃液在锡槽抛光区的摊平时间至少为72秒钟,所以设计时适当延长锡槽高温区,防止玻璃液或锡液降温过快对玻璃平整化和消除小波纹有利。锡槽低温区的冷锡液回流,影响高温区抛光,也会出现小波纹。

厚薄差大是指生产不同厚度玻璃时,其边部与中部厚度不一致,相差太大。它是因锡槽内锡液的横向温差所引起。加强锡槽边部的保温,打开边部电加热补充热损失对改善厚薄差大有帮助。为防止玻璃边部过冷,必要时可以对拉边机、冷却器等进行局部保温,防止带走过多的热量。使用直线电机控制锡液流动可以降低锡液横向温差,从而改变厚薄差大的情况。

玻璃带热弯曲,是指玻璃带有较大面积的弯曲,在生产线上观察玻璃带上表面的厂房或墙壁上直线物体的影像,往往有周期性波浪起伏的特点。锡槽出口处玻璃带温度太高,未硬化而爬坡易产生这种缺陷。

析晶通常发生在玻璃带中央,由背衬砖系统作用不正常产生,发生前往往伴随着背衬砖小气泡出现。调整背衬砖及定边砖位臵,并检查流道热电偶位臵是否正确,排除这一缺陷。

固体夹杂物多为高温区锡槽槽底砖“霞石化”后疏松剥落,上浮而沾到玻璃下表面所产生。随着锡槽槽底砖制造技术的不断进步,“霞石化”的情况已大大改观,此种缺陷现在已不多见。另外,锡槽内的固体氧化物杂质及其它固体杂质也可引起固体夹杂物缺陷。

顶盖玻璃状滴落物不是一种普遍的浮法玻璃缺陷,它是由于个别浮法玻璃厂家因所用的锡槽顶盖耐火材料中加入了磷酸盐结合剂,造成顶盖表面及硅碳棒电加热元件上凝聚了大量的玻璃状的物质,当其积聚到一定程度,便掉落到玻璃带上,造成缺陷。这些玻璃状滴落物是含有锡的氧化物杂质的磷酸盐玻璃。锡槽耐火材料,特别是顶盖耐火材料中要避免使用含有磷酸盐的添加剂。

三. 结束语

采用浮法工艺制造平板玻璃是最先进的生产平板玻璃的方法,但是其特殊的成形环境,造成了只有浮法玻璃才具有的特征缺陷。不论是玻璃内部的还是外观的缺陷,都可以通过调整生产参数或采取措施得到改善和消除,从而生产出更优质的浮法玻璃。

浮法玻璃缺陷产生原因与消除方法

浮法玻璃缺陷产生原因与消除方法 一. 概述 1952年至1959年间英国皮尔金顿兄弟有限公司创造了浮法玻璃生产工艺,可以看作是平板玻璃制造中的一次革命。开始时还只打算用它来代替当时流行的成本很高的镜面玻璃制造方法。不久就发现,它完全可以代替全部或绝大部分各种常用的平板玻璃制造方法。浮法是一种新型的工业制造方法,它本身已具有全自动化生产的可能条件。我国也于1970年独自研制成功了“洛阳浮法玻璃工艺技术”。伴随着我国经济腾飞,浮法玻璃也得到迅猛发展,截止到2005年底,我国已建成140多条浮法玻璃生产线。 浮法的原理是:冷却到1100℃的玻璃液,从玻璃熔窑冷却部经流液道进入锡槽。锡槽用电加热保持所要求的温度。为了防止锡的表面层氧化,在锡槽空间充满氮气加一定比例氢气的保护气体。液态玻璃在自身重量的作用下在锡液的表面铺开。在表面张力的作用下玻璃层的平衡厚度保持在6~7㎜左右。当要求玻璃带的厚度小于6㎜时,可在玻璃带的两边用拉边机机头将玻璃拉伸。要求厚度大于7㎜时拉边机头则设置成负角度,将玻璃向中部推,从而堆厚。玻璃带离开锡槽后则由过渡辊台提升辊引入退火窑。 当生产厚度小于平衡厚度的玻璃时,玻璃带要受拉伸的作用。与传统的引上法类似,玻璃中存在的化学不均匀或热学不均匀都会显示出特别明显的光学畸变。玻璃板上的厚度差别,表面不平整或玻璃中存在的不均匀物,都会在透视光或反射光中出现光学的不正常现象。浮法玻璃的像畸变可分为平行于拉制方向、横向或斜向等类。属于第一类的有不连续线上的变形。它是在拉制方向的线上断断续续出现的形变。有时也在连续的线上出现或只有一段变形(脊形歪痕,英文ridge distortion),但出现在玻璃带行进的方向上。横向形变是在横跨玻璃带的线上出现变形区。斜向畸变(鲱鱼骨型扭曲变形,英文herringbone distortion)一般出现在玻璃带的两侧而向倾斜的方向发展。 在玻璃带的上面或下面还可能出现线道(拉引线道,英文ream)。下面有时还出现“冷玻璃线”(粗筋,英文ripple)。 在保护气体(掺有少量氢的氮气)气氛中,虽然在操作的高温下玻璃是不会与锡发生反应的,可是如果有少量的氧或硫进入系统中就会形成SnO或SnS,一部分挥发进入锡槽的气氛中或凝结在槽顶,最后聚积成滴落在玻璃带上面使玻璃变形。玻璃上的锡滴坑(英文drip crater)就是这样形成的缺陷,它与小滴的锡或锡的化合物有关。在显微镜下能分辨出,周围有一道有色的反应环,玻璃表面出现轻微的变形。 浮法玻璃带下方在辊子转动时按转动周期有少量锡的化合物附着在玻璃带上形成印纹,还可能造成微裂纹,称为滚轴印纹(英文roller imprints)或锡印纹(带裂纹的锡渣斑,英文dross spots)。 由于浮法操作的化学变化可能既在玻璃带的下方出现开口气泡,又在上方出现表面气泡,玻璃内部带熔液环的气泡也会使玻璃表面轻微变形。 至于玻璃生产中因原料系统和熔化系统造成的玻璃缺陷,如与平拉法和引上法完全共同的缺陷,像澄清气泡、结石、线道等,限于篇幅,则不在本文讨论之列。 应该说,经过多年的摸索和研究,大部分浮法玻璃的特征缺陷都已在很大程度上解决了,但在浮法研制与发展过程中,有些缺陷还顽固地存在,长期困扰着从事浮法玻璃生产和研究设计的人们。我们应该感谢浮法玻璃行业的前辈们,由于他们的不懈努力,积累了大量宝贵的经验,才使我们今天能够在面对浮法缺陷的时候能够有成熟的方法消除它,使浮法玻璃的质量日益提高。 二. 浮法玻璃成形缺陷的外观描述、产生原因与消除方法 1.锡滴

焊接缺陷分类及预防措施

一、焊接缺陷的分类 焊接缺陷可分为外部缺陷和内部缺陷两种 1.外部缺陷 1)外观形状和尺寸不符合要求; 2)表面裂纹; 3)表面气孔; 4)咬边; 5)凹陷; 6)满溢; 7)焊瘤; 8)弧坑; 9)电弧擦伤; 10)明冷缩孔; 11)烧穿; 12)过烧。 2.内部缺陷 1)焊接裂纹:a.冷裂纹;b.层状撕裂;c.热裂纹;d.再热裂纹。 2)气孔; 3)夹渣; 4)未焊透; 5)未熔合; 6)夹钨; 7)夹珠。 二、各种焊接缺陷产生原因、危害及防止措施 1、外表面形状和尺寸不符合要求 表现:外表面形状高低不平,焊缝成形不良,焊波粗劣,焊缝宽度不均匀,焊缝余高过高或过低,角焊缝焊脚单边或下凹过大,母材错边,接头的变形和翘曲超过了产品的允许范围等。 危害:焊缝成形不美观,影响到焊材与母材的结合,削弱焊接接头的强度性能,使接头的应力产生偏向和不均匀分布,造成应力集中,影响焊接结构的安全使用。

产生原因:焊件坡口角度不对,装配间隙不匀,点固焊时未对正,焊接电流过大或过小,运条速度过快或过慢,焊条的角度选择不合适或改变不当,埋弧焊焊接工艺选择不正确等。 防止措施:选择合适的坡口角度,按标准要求点焊组装焊件,并保持间隙均匀,编制合理的焊接工艺流程,控制变形和翘曲,正确选用焊接电流,合适地掌握焊接速度,采用恰当的运条手法和角度,随时注意适应焊件的坡口变化,以保证焊缝外观成形均匀一致。 2、焊接裂纹 表现:在焊接应力及其他致脆因素共同作用下,焊接接头中局部地区的金属原子结合力遭到破坏形成的新界面所产生的缝隙,具有尖锐的缺口和大小的长宽比特征。按形态可分为:纵向裂纹、横向裂纹、弧坑裂纹、焊趾裂纹、焊根裂纹、热影响区再热裂纹等。 危害:裂纹是所有的焊接缺陷里危害最严重的一种。它的存在是导致焊接结构失效的最直接的因素,特别是在锅炉压力容器的焊接接头中,因为它的存在可能导致一场场灾难性的事故的发生,裂纹最大的一个特征是具有扩展性,在一定的工作条件下会不断的“生长”,直至断裂。 产生原因及防止措施: (1)冷裂纹:是焊接头冷却到较低温度下(对于钢来说是Ms温度以下)时产生的焊接裂纹,冷裂纹的起源多发生在具有缺口效应的焊接热影响区或有物理化学不均匀的氢聚集的局部地带,裂纹有时沿晶界扩展,也有时穿晶扩展。这是由于焊接接头的金相组织和应力状态及氢的含量决定的。(如焊层下冷裂纹、焊趾冷裂纹、焊根冷裂纹等)。 产生机理:钢产生冷裂纹的倾向主要决定于钢的淬硬倾向,焊接接头的含氢量及其分布,以及接头所承受的拘束应力状态。 产生原因: a.钢种原淬硬倾向主要取决于化学成分、板厚、焊接工艺和冷却条件等。钢的淬硬倾向越大,越易产生冷裂纹。 b.氢的作用,氢是引起超高强钢焊接冷裂纹的重要因素之一,并且有延迟的特征。高强钢焊接接头的含氢量越高,则裂纹的敏感性越强。 c.焊接接头的应力状态:高强度钢焊接时产生延迟裂纹的倾向不仅取决于钢的淬硬倾向和氢的作用,还决定于焊接接头的应力状态。焊接时主要存在的应力有:不均匀加热及冷却过程中所产生的热应力、金属相变时产生的组织应力、结构自身拘束条件等。

浮法玻璃成形缺陷及解决办法

浮法玻璃成形缺陷及解决办法 熔融的玻璃经流道、流槽进入锡槽,在锡槽中成形后由过渡辊台进入退火窑,在这一过程中玻璃液(板)要与闸板、唇砖、锡液、拉边机、保护气体过渡辊台等直接接触,同时与锡槽水包、顶盖砖、底砖等密切相关,很容易形成与成形相关的各种缺陷,包括锡石、锡点(顶锡)、光畸变点(脱落物)、粘锡、虹彩、雾点、气泡等,除气泡之外的可统称为锡缺陷,这些成形缺陷严重制约着玻璃的质量等级与加工性能。本文对其成因及防止措施作些探讨,以期有助于改善浮法玻璃质量。 1锡缺陷的成因分析 1.1锡与锡槽中锡化合物的性质 纯净的锡的熔点是232℃,沸点为2271℃,在600~1050℃的温度范围内锡具有较低的熔点和较高的沸点,较低的饱和蒸汽压,同时还具有较大的密度和容易还原的性质,以及锡液与玻璃液之间具有较大的浸润角(175°)几乎完全不浸润等性质,锡用来作为玻璃成形的良好载体。 氧化锡SnO2,密度6.7~7.0g/cm3,熔点2000℃,高温时的蒸汽压非常小,不溶于锡液,正常生产时在锡槽的温度条件下为固体,往往以浮渣形式出现在低温区的液面上,通常浮渣都聚集在靠近出口端。如果氧化严重,浮渣会延伸很长,容易形成玻璃板下表面划伤。 氧化亚锡SnO,熔点为1040℃,沸点为1425℃,固体为蓝黑色粉末,能溶解于锡液中,SnO的分子一般为其聚合物(SnO)x形式。在中性气氛中SnO只有在1040℃以上才是稳定的,1040℃以下会发生分解反应。在锡槽的还原性气氛中SnO可以存在,它往往溶解于锡液中和以蒸汽形式存在于气氛中。 硫化亚锡SnS,密度5.27g/cm3,固体为蓝色晶体,熔点为865℃,沸点为1280℃,具有较大的蒸汽压,800℃时为81.3Pa,正常生产时,在高温区易挥发进入气氛,低温区易凝聚滴落。 1.2锡槽中的硫、氧污染循环 氧的污染主要来源于气氛中的微量氧和水蒸汽以及从锡槽缝隙漏入和扩散的氧。在锡槽工况下,它们使锡氧化成SnO和SnO2浮渣,SnO溶解于锡液和挥发进入气氛,并在顶盖、水包处冷凝、聚集而落到玻璃表面。另外,玻璃本身也是一个污染源,玻璃中的氧部分进入锡液,同样会使锡氧化,玻璃的上表面会有水蒸汽进入气氛,增加了气氛中的氧化气氛。 硫的污染在使用氮、氢保护气体时主要由玻璃带入,一是来源于玻璃组分及熔窑气氛,再者来源于锡槽出口处的二氧化硫处理玻璃下表面技术。在锡槽工况下,玻璃的上表面以H2S形式释放进入气氛,在玻璃下表面硫进入锡液被氧化成SnS,气氛中的H2S与锡反应生成SnS,这些SnS溶于锡液并部分挥发进入气氛中,SnS蒸汽同样使玻璃产生锡缺陷。这是硫的污染循环,如图2所示。其中主要化学反应为:(略) 与氧、硫污染相关的化学反应在锡槽的不同温度区域保持着动态平衡,平衡状态与保护气体的组成和锡槽工况密切相关。氧化组分高,则还原组分就低,氧化反应激烈;还原组分高,则氧化组分就低,可避免或降低锡的氧化。 2锡缺陷的判别与治理

焊接常见缺陷

焊接缺陷及其成因常见的焊接外部缺陷有:尺寸不符合要求、咬边、焊瘤、弧坑及表面飞溅等。常见的焊缝内部缺陷有:夹渣及气孔等。产生焊缝缺陷的原因可用人、机、料、法、环五大因素查找。其中人是最活跃的因素。有些缺陷是焊工施焊时的习惯性动作所致,或与其尚未克服的瘤疾有关,这主要是电焊工的技术素质及责任心问题。从设备上看,我厂的电焊机均无电流表及电压表,调节手柄的数值只能作参考,因此要严格地执行焊接工艺要求是困难的。从材料上看,钢板无除锈除油工序,焊条夹头不除锈;工艺评定覆盖面不大,因我厂的材料代用较多,如可代Q2352A 钢的就有SM41B、SS41 、BCT3Cπ、RST37 等, 有时自焊, 有时互焊。虽然这些材料成分及性能相近,但是有些还存在较大差异,因此工艺参数应有相应的变化。施焊环境如空气的相对湿度、温度、风速等,都会影响焊接质量,然而有的电焊工却忽视了一点。产生焊接缺陷的原因很多,但只要严格执行焊接工艺就能够最大限度地避免这些缺陷。为了保证焊接质量,焊缝的检验是必不可少的,如焊缝的外观检查、射线探伤及机械性能试验。经验表明,前两者的合格与否都不是后者合格与否的必要条件,只是概率的大小而已。 2. 1 焊缝尺寸不符合要求 2. 1. 1 焊缝宽度过窄这主要是焊接电流较小、焊弧过长或焊速较快造成的。由于形成的金属熔池较小或保持时间较短,不利于钢水流动。我厂进口钢代替Q2352A 钢时常出现这一问题。这是由于进口钢一般比Q2352A 含合金元素要高些,熔点高,需要的熔化热也多。2. 1. 2 焊缝余高过高有时它与前一个问题同时出现。有的焊工片面地认为焊缝高点没关系,所以不习惯于0~1. 5mm 的焊缝余高,多数为上限或超高。但过高会产生应力集中,其主要原因是倒数第二层焊道接头过高,造成盖面层焊道局部超高,有时各层焊接参数不合适,各层累计超高。 2. 1. 3 角焊缝单边或下陷量过大角焊缝单边或下陷量过大造成单位面积上承力过大,使焊接强度降低。在我厂这是个老问题。其原因是坡口不规则、间隙不均匀、焊条与工件夹角不合适以及焊接参数与工艺要求不一致等。 2. 2 弧坑焊接弧坑多出现在列管式换热器管头焊缝或部分角焊缝,有部分弧坑在试水压时渗漏。产生弧坑的原因是熄弧时间过短或电流较大。 2. 3 咬边在我厂大多是局部深度超标的咬边,连续咬边超标的不多。咬边使焊接强度减弱,造成局部应力集中。其主要原因是电弧热量太高,如焊接电流过大,运条速度不当,焊条角度不当等,使电弧将焊缝边缘熔化后没有得到熔敷金属的补充所留下的缺口。 2. 4 焊瘤熔化金属流到加热不足的母材上形成了焊瘤,主要原因是焊接电流过大,焊接熔化过慢或焊条偏斜。 2. 5 严重飞溅比较严重的是那些无探伤要求的设备,直接原因是没按规定使用焊条。受潮或变质的焊条因水分或氧化物在焊接时分解产生大量气体,部分气体溶解在金属熔滴中,在电弧高温作用下,金属熔滴中的气体发生剧烈膨胀,使熔滴炸裂形成飞溅小滴散落在焊缝两侧。 2. 6 夹渣由于焊接电流过小或运条速度过快,金属熔池温度较低,液态金属和熔渣不易分开,或熔渣未来得及浮出,熔池已开始凝固,有时也存在清根不彻底问题。 2. 7 气孔产生气孔的原因很多,但在我厂产生气孔的主要原因是焊材及环境因素。钢板坡口两侧不做除锈处理,Fe3O4 除本身含氧外,还含有一定的结晶水,另外在空气相对湿度较大情况下也有微小的水珠,在熔池冶金过程中,非金属元素形成非金属氧化物,由于气体在金属中的溶解度随温度降低而减少,在结晶过程中部分气体来不及逸出,气泡残留在金属内形成了气孔。 3 克服焊接缺陷应采取的措施 (1) 增强有关人员的责任心,严格执行工作标准和焊接工艺要求。 (2) 经常进行技术培训,提高操作人员及有关人员的技术素质。 (3) 保证焊接设备及附件完好,为执行焊接工艺要求提供先决条件。 (4) 增大工艺评定覆盖面,保证工艺的

焊接缺陷及产生的原因

常见的气焊焊接缺陷及产生的原因 字体: 小中大| 打印发布: 2009-04-29 12:00 作者: webmaster 来源: 本站原创查看: 58次 常见的气焊焊接缺陷可分为外部缺陷和内部缺陷两大类。外部缺陷位于焊缝的外表面,一般用肉眼或低倍放大镜即可以发现。常见的外部缺陷包括焊缝尺寸不符合要求、表面气孔、裂纹、咬边、未焊满、凹坑、烧穿和焊瘤等;内部缺陷位于焊缝内部,需用破坏性试验或无损探伤等方法才能发现,如内部气孔、裂纹、夹渣、未焊透、未熔合等。 一、焊缝尺寸不符合要求 焊缝的尺寸与设计上规定的尺寸不符,或者焊缝成型不良,出现高低、宽窄不一、焊波粗劣等现象。焊缝尺寸不符合要求,不仅影响焊缝的美观,还会影响焊缝金属与母材的结合,造成应力集中,影响焊件的安全使用。 焊缝尺寸不符合要求产生的原因主要有:接头边缘加工不整齐、坡口角度或装配间隙不均匀;焊接工艺参数不正确,如火焰能率过大或过小、焊丝和焊嘴的倾角配合不当、气焊焊接速度不均匀等;操作技术不当,如焊嘴或焊丝横向摆动不一致等。 防止焊缝高低、宽窄不一、焊波粗劣的措施有:正确调整火焰能率:将焊件接头边缘调整齐;气焊过程中焊嘴、焊丝的横向摆动要一致;焊接速度要均匀且不要向熔池内填充过多的焊丝。 二、未焊透 焊接时接头根部未完全熔透的现象称为未焊透,详见图7—1。 未焊透不仅降低了焊接接头的机械性能,而且在未焊透的缺口及末端处形成应力集中,进一步引起裂纹的产生。在重要的焊缝中,若发现有未焊透缺陷,必须铲除,重新补焊。 产生未焊透的原因较多,通常有焊接接头在气焊前未经清理干净,如存在氧化物、油污等;坡口角度过小、接头间隙太小或钝边过厚;焊嘴号码过小,火焰能率不够或焊接速度过快;焊件的散热速度过快,使得熔池存在的时间短,以致填充金属与母材之间不能充分地熔合。 防止未焊透采取的措施,除了选择合理的坡口型式和装配间隙外,应在焊前进行清理,消除坡口两侧的氧化物和油污;根据板厚正确选用相应的焊嘴和焊丝直径;在焊接时选择合理的火焰能率和焊接速度;尤其是对导热快、散热面积大的焊件,要进行焊前预热和在焊接过程中加热焊件。 三、未熔合 熔焊时,焊道与母材之间或焊道与焊道之间,未完全熔化结合的部分称为未熔 合,详见图7—2。

玻璃的种类大全

《玻璃的种类大全》 1、普通平板玻璃 普通平板玻璃亦称窗玻璃。平板玻璃具有透光、隔热、隔声、耐磨、、耐气候变化的性能,有的还有保温、吸热、防辐射等特征,因而广泛应用于镶嵌建筑物的门窗、墙面、室内装 饰等。 平板玻璃的规格按厚度通常分为2mm、3mm、4mm、5mm、和6mm,亦有生产8mm和10mm 的。 一般2mm、3mm厚的适用于民用建筑物,4mm--6mm的用于工业和高层建筑。 影响平板玻璃质量的缺陷主要有气泡、结石和波筋。气泡是玻璃体中潜藏的空洞,是在制造过程中的冷却阶段处理不慎而产生的。结石俗称疙瘩,也称沙粒,是存在于玻璃中的固体夹杂物,这是玻璃体内最危险的缺陷,它不仅破坏了玻璃制品的外观和光学均一性,而 且会大大降低玻璃制品的机械强度和热稳定性,甚至会使制品自行碎裂。 好的平板玻璃制品应具有以下特点: 1)是无色透明的或稍带淡绿色 2)玻璃的薄厚应均匀,尺寸应规范 3)没有或少有气泡、结石和波筋、划痕等疵点。 用户在选购玻璃时,可以先把两块玻璃平放在一起,使相互吻合,揭开来时,若使很大的 力气,则说明玻璃很平整 另外要仔细观察玻璃中有无气泡、结石和波筋、划痕等,质量好的玻璃距60厘米远,背光线肉眼观察,不允许有大的或集中的气泡,不允许有缺角或裂子,玻璃表面允许看出波筋、 线道的最大角度不应超过45度;划痕沙粒应以少为佳。 玻璃在潮湿的地方长期存放,表面会形成一层白翳,使玻璃的透明度会大大降低,挑选时要加以注意。 2、热熔玻璃 热熔玻璃又称水晶立体艺术玻璃,是目前开始在装饰行业中出现的新家族。热熔玻璃源于西方国家,近几年进入我国市场。以前,我国市场上均为国外产品,现在国内已有玻璃厂家引进国外热熔炉生产的产品。热熔玻璃以其独特的装饰效果成为设计单位、玻璃加工业主、装饰装潢业主关注的焦点。热熔玻璃跨越现有的玻璃形态,充分发挥了设计者和加工者的艺术构思,把现代或古典的艺术形态融入玻璃之中,使平板玻璃加工出各种凹凸有致、彩色各异的艺术效果。热熔玻璃产品种类较多,目前已经有热熔玻璃砖、门窗用热熔玻璃、大型墙

浮法玻璃退火产生的缺陷及控制

浮法玻璃中退火产生的缺陷及控制 河南理工大学张战营 一、玻璃的退火 玻璃退火的目的是减弱和防止玻璃制品中出现过大的残余内应力和光学不均匀性,稳定玻璃内部的结构。 玻璃的退火可分成两个主要过程:一是玻璃中内应力的减弱或消失,二是防止内应力的重新产生。玻璃中内应力的减弱和消除是以松弛理论为基础的,所谓内应力松弛是指材料在分子热运动的作用下使内应力消散的过程,内应力的松弛速度在很大程度上决定于玻璃所处的温度。 玻璃在加热或冷却过程中,由于其导热性较差,在其表面层和内层之间必然产生温度梯度,因而在内外层之间产生应力。这种由于温度梯度存在而产生的内应力称为温度应力或热应力,此种内应力的大小,既取决于玻璃中的温度梯度,又与玻璃的热膨胀系数有关(玻璃的化学成分决定玻璃的热膨胀系数)。 热应力按其存在的特点可分为暂时应力和永久应力。 暂时应力,当玻璃受不均匀的温度变化时产生的热应力,随着温度差的存在而存在,随温度差的消失而消失,被称为暂时应力。 应力的建立和消失过程。当制品冷却开始时,因为玻璃的外层冷却速度快,所以外部温度比内部温度低,外层收缩大,而这时内层温度较高,且力求阻碍外层收缩,这样造成玻璃外层产生张应力,内部产生压应力。在张应力过渡到压应力之间存在着中间层,其应力值为零。当冷却接近结束时,外层体积几乎不再收缩,但此时玻璃内部仍有一定的温度,其体积力求收缩,此时造成外部受压应力,内层受张应力。由此可见,在冷却结束时,产生的应力恰好和冷却开始时产生的应力性质相反,两者可以得到部分抵消。冷却全部结束时,即当玻璃的外层温度和内层温度趋向完全一致时,上述两种应力恰好抵消。我们称这种应力为暂时应力。 永久应力,当温度消失时(制品的表面和内部温度均等于常温时),残留在玻璃中的热应力称为永久应力,又称为内应力。 玻璃中永久应力的成因,是由于在高温的弹塑性阶段热应力松弛而形成的温

玻璃缺陷在线检测系统设计

中国矿业大学 科研创新论文 玻璃缺陷在线检测系统设计 姓名:连清 学号:03101257 专业:测控技术与仪器 导师:刘万里

摘要 传统的玻璃质量检测主要采用人工检测的方法。人工检测不仅 工作量大,而且易受检测人员主观因素的影响,容易对玻璃表面 缺陷造成漏检,尤其是变形较小、畸变不大的夹杂缺陷漏检,极 大降低了玻璃的表面质量,从而不能够保证检测的效率与精度u。目前,玻璃缺陷检测系统主要是利用激光检测和摩尔干涉原理的方法。激光检测易受到外界干扰,影响检测精度。摩尔干涉原理由于 光栅内的莫尔条纹比较细,为保证莫尔条纹有很强的对比度便 于计算机进行分析处理,就必须要求光栅有很高的明暗对比度, 通过复杂计算机图形处理技术对干涉图形进行处理,占用大量的检 测时间,检测周期非常缓慢而在实际检验中并无实用效果。近年来,迅速发展的以图像处理技术为基础的机器视觉技术恰恰可以解决这 一问题。机器视觉主要是采用计算机来模拟人的视觉功能,从客观 事物的图像中提取信息,进行处理并加以理解,最终用于实际检测、测量和控制。本文介绍的玻璃表面缺陷检测系统采用机器视 觉技术,完成对玻璃缺陷的提取、识别,为玻璃分级打标提供信息,满足玻璃表面缺陷检测的要求。 关键字:玻璃表面检测;图像处理;系统设计

目录 1、玻璃缺陷在线检测系统设计课题的提出 (4) 1.1课题研究的背景 (4) 1.2课题研究的意义及目的 (5) 2、国内外玻璃缺陷在线检测系统的研究现状 (5) 3、测量系统的简要介绍 (7) 3.1检测系统的基本结构 (7) 3.2检测系统原理 (8) 3.3玻璃表面缺陷图像的处理(简介) (9) 4、系统设计中重要的检测参数和部分要求 (9) 5、课题研究的步骤及各阶段完成目标 (10) 相关文献 (11)

浮法玻璃基础知识

浮法玻璃基础知识汇总 浮法玻璃是我国上世纪70年代末,由洛阳玻璃厂率先引进英国皇家浮法玻璃生产线。 它是在锡槽里,玻璃浮在锡液的表面上出来的。因此,这种玻璃首先是平度好,没有水波纹。用于制镜、汽车玻璃。不发脸,不走形,这是它的一大优点。其次是浮法玻璃选用的矿石石英砂,原料好。生产出来的玻璃纯净、透明度好。明亮、无色。没有玻璃疔,气泡之类。第三是结构紧密、重,手感平滑,同样厚度每平方米比平板比重大,好切割,不易破损。全国30多条生产线都严格按照国家标准生产,这种玻璃是民用建筑的最好玻璃。它的价格,同等厚度相比,仅比平板玻璃每平方米高4元左右。 生产工艺: 浮法玻璃生产的成型过程是在通入保护气体(N2及H2)的锡槽中完成的。熔融玻璃从池窑中连续流入并漂浮在相对密度大的锡液表面上,在重力和表面张力的作用下,玻璃液在锡液面上铺开、摊平、形成上下表面平整、硬化、冷却后被引上过渡辊台。辊台的辊子转动,把玻璃带拉出锡槽进入退火窑,经退火、切裁,就得到平板玻璃产品。浮法与其他成型方法比较,其优点是:适合于高效率制造优质平板玻璃,如没有波筋、厚度均匀、上下表面平整、互相平行;生产线的规模不受成形方法的限制,单位产品的能耗低;成品利用率高;易于科学化管理和实现全线机械化、自动化,劳动生产率高;连续作业周期可长达几年,有利于稳定地生产;可为在线生产一些新品种提供适合条件,如电浮法反射玻璃、退火时喷涂膜玻璃、冷端表面处理等。 普通平板玻璃与浮法玻璃有什么不同 A:普通平板玻璃与浮法玻璃都是平板玻璃。只是生产工艺、品质上不同。 普通平板玻璃是用石英砂岩粉、硅砂、钾化石、纯碱、芒硝等原料,按一定比例配制,经熔窑高温熔融,通过垂直引上法或平拉法、压延法生产出来的透明五色的平板玻璃。普通平板

软件测试之缺陷分析

有完全实现但不影响使用。如提示信息不太准确,或用户界面差,操作时间长,模块功能部分失效等,打印内容、格式错误,删除操作未给出提示,数据库表中有过多的空字段等 D类—较小错误的软件缺陷(Minor),使操作者不方便或遇到麻烦,但它不影响功能过的操作和执行,如错别字、界面不规范(字体大小不统一,文字排列不整齐,可输入区域和只读区域没有明显的区分标志),辅助说明描述不清楚 E类- 建议问题的软件缺陷(Enhancemental):由问题提出人对测试对象的改进意见或测试人员提出的建议、质疑。 常用的软件缺陷的优先级表示方法可分为:立即解决P1、高优先级P2、正常排队P3、低优先级P4。立即解决是指缺陷导致系统几乎不能使用或者测试不能继续,需立即修复;高优先级是指缺陷严重影响测试,需要优先考虑;正常排队是指缺陷需要正常排队等待修复;而低优先级是指缺陷可以在开发人员有时间的时候再被纠正。 正确评估和区分软件缺陷的严重性和优先级,是测试人员和开发人员以及全体项目组人员的一件大事。这既是确保测试顺利进行的要求,也是保证软件质量的重要环节,应该要引起足够的重视。这里介绍三种常用的技术工具供大家参考。 (1)20/80原则 管理学大师彼得杜拉克说过:做事情必须分清轻重缓急。最糟糕的是什么事都做,这必将一事无成。而意大利经济学家柏拉图则更明确提出:重要的少数与琐碎的多数或称20/80的定律。就是80%的有效工作往往是在20%的时间内完成的,而20%的工作是在80%的时间内完成的。因此,为了提高测试质量,必须清晰的认识到哪些软件缺陷是最重要的,哪些软件缺陷是最关键的。不要拣了芝麻,却丢了西瓜。所以,只有抓住了重要的关键缺陷,测试效果才能产生最大的效益,这也是第一个原则---分清轻重缓急,把测试活动用在最有生产力的事情上。 (2)ABC法则

常见焊接缺陷产生原因及处理办法

以下是焊接缺陷方面的浅析 缺陷产生原因及防止措施 一、缺陷名称:气孔(Blow Hole) 焊接方式发生原因防止措施 手工电弧焊(1)焊条不良或潮湿。 (2)焊件有水分、油污或锈。 (3)焊接速度太快。 (4)电流太强。 (5)电弧长度不适合。 (6)焊件厚度大,金属冷却过速。 (1)选用适当的焊条并注意烘干。 (2)焊接前清洁被焊部份。 (3)降低焊接速度,使内部气体容易逸出。 (4)使用厂商建议适当电流。 (5)调整适当电弧长度。 (6)施行适当的预热工作。 CO2气体保 护焊(1)母材不洁。 (2)焊丝有锈或焊药潮湿。 (3)点焊不良,焊丝选择不当。 (4)干伸长度太长,CO2气体保护不周密。 (5)风速较大,无挡风装置。 (6)焊接速度太快,冷却快速。 (7)火花飞溅粘在喷嘴,造成气体乱流。 (8)气体纯度不良,含杂物多(特别含水分)。 (1)焊接前注意清洁被焊部位。 (2)选用适当的焊丝并注意保持干燥。 (3)点焊焊道不得有缺陷,同时要清洁干净,且使用焊 丝尺寸要适当。 (4)减小干伸长度,调整适当气体流量。 (5)加装挡风设备。 (6)降低速度使内部气体逸出。 (7)注意清除喷嘴处焊渣,并涂以飞溅附着防止剂,以 延长喷嘴寿命。 (8)CO2纯度为99.98%以上,水分为0.005%以下。 埋弧焊接(1)焊缝有锈、氧化膜、油脂等有机物的杂质。 (2)焊剂潮湿。 (3)焊剂受污染。 (4)焊接速度过快。 (5)焊剂高度不足。 (6)焊剂高度过大,使气体不易逸出(特别在焊剂 粒度细的情形)。 (7)焊丝生锈或沾有油污。 (8)极性不适当(特别在对接时受污染会产生气 孔)。 (1)焊缝需研磨或以火焰烧除,再以钢丝刷清除。 (2)约需300℃干燥 (3)注意焊剂的储存及焊接部位附近地区的清洁,以免 杂物混入。 (4)降低焊接速度。 (5)焊剂出口橡皮管口要调整高些。 (6)焊剂出口橡皮管要调整低些,在自动焊接情形适当 高度30-40mm。 (7)换用清洁焊丝。 (8)将直流正接(DC-)改为直流反接(DC+). 设备不良(1)减压表冷却,气体无法流出。 (2)喷嘴被火花飞溅物堵塞。 (3)焊丝有油、锈。 (1)气体调节器无附电热器时,要加装电热器,同时检 查表之流量。 (2)经常清除喷嘴飞溅物。并且涂以飞溅附着防止剂。 (3)焊丝贮存或安装焊丝时不可触及油类。 (2)焊丝突出长度过短。(2)依各种焊丝说明使用。

玻璃缺陷的分类及形成

7 浮法玻璃缺陷种类、成因及处理措施 7.1 浮法玻璃缺陷的分类 浮法玻璃的缺陷按显微结构可以分为两大类:非晶态缺陷和晶态缺陷。 7.1.1非晶态缺陷可分为: (1) 气相缺陷(气泡)。 (2) 玻璃相夹杂物(条纹和疖瘤)。 (3) 由不均匀应力产生的缺陷。 (4) 硌伤和压裂。 7.1. 2 晶态缺陷(夹杂物)可分为: (1) 未熔化的残留物。 (2) 受侵蚀的耐火材料。 (3) 玻璃熔体的析晶。 (4) 锡槽产生的上表面缺陷。 7.2原料及熔化部位产生的缺陷 本节根据其缺陷分类进行叙述。 7.2.1 气泡 气泡是玻璃中能看见的气体形态。与玻璃熔体对比,气泡属于另一种物态,在浮法玻璃中是一种较难判断和解决的缺陷。它的存在,严重影响玻璃质量的提高。 浮法玻璃中的气泡基本上可分为三类: (1)初熔和澄清之后残存在玻璃中的澄清气泡。 (2)因条件发生变化,又从玻璃中析出来的再生气泡,也叫重沸泡。 (3)外界加入到玻璃中的污染气泡,它的初态可能是气体、液体或固体,但最终以气泡形成玻璃缺陷。浮法玻璃形成的气泡根据其直径的不同又可分:气泡和微气泡;一般来说,将直径在毫米范围的称为气泡,直径十分之一毫米范围之内的称为微气泡。 7.2.1.1澄清泡 澄清过程就是在熔化结束后,使玻璃内的大气泡大量释放,这种气体的释放有很快的上升速度,这样在上升尾流中又带动小气泡上升。而这种小气泡只有在经过好长一段时间后才能达到表面。澄清过程就是消除玻璃液中所有的气泡。而没有被消除的便形成澄清泡残留在玻璃中。 这种气泡的释放可以通过化学途径在澄清剂的作用下实现,或通过物理途径在鼓泡器的作用下完成。 需要指出的是:1个半径为R的气泡,在粘度为δ和密度为d的介质中的上升速度由下式给定:V=2/9r2dg/δ,如果r=0.5mm, δ=100泊和d=2,那么该类气泡的上升速度为: V=36cm/h。 如果r=0.05mm, 那么该类气泡的上升速度为: V=0.36cm/h。因此,来不及排出的澄清泡直径一般较小。 气泡通常产生于澄清不良,它由几个零点几毫米的小气泡组成。经常这是一些因缺少澄清剂、澄清温度或澄清时间而在澄清过程中未被排除的碳酸钠的分解而产生的CO2气泡。 (1)解决措施 增强热障,将最后一对小炉调节成氧化燃烧,改善澄清条件,升温度或调整澄清剂的用量。 (2)气泡中的气体 在玻璃气泡内发现的气体中,可以例举出:CO2,CO,SO2,O2,N2,氧化氮和水蒸气。 特别是由配合料中的碳酸钠产生的CO2是最通常和最多的;氮气和氧气产生于投料颗粒中夹杂的空气; SO3产生于硫酸钠;水蒸气来自于原料或某些组成部分中的化合水。 7. 2.1.2重沸泡

软件测试缺陷(Bug)写作注意点

软件测试缺陷(Bug)写作注意点 提供准确、完整、简洁、一致的缺陷报告是体现软件测试的专业性、高质量的主要评价指标。遗憾的是,一些缺陷报告经常包含过少或过多信息,而且组织混乱,难以理解。由此导致缺陷被退回,从而延误及时修正,最坏的情况是由于没有清楚地说明缺陷的影响,开发人员忽略了这些缺陷,使这些缺陷随软件版本一起发布出去。 因此,软件测试工程师必须认识到书写软件缺陷报告是测试执行过程的一项重要任务,首先要理解缺陷报告读者的期望,遵照缺陷报告的写作准则,书写内容完备的软件缺陷报告。本文将阐述软件测试缺陷报告的读者,描述软件缺陷报告的主要组成部分和各部分的书写要求,指出某些常见错误和实用改进方法,最后总结了缺陷报告的写作要点。 1. 缺陷报告的读者对象 在书写软件缺陷报告之前,需要明白谁是缺陷报告的读者对象,知道读者最希望从缺陷报告中获得什么信息。通常,缺陷报告的直接读者是软件开发人员和质量管理人员,除此之外,来自市场和技术支持等部门的人也可能需要查看缺陷情况。每个阅读缺陷报告的人都需要理解缺陷针对的产品和使用的技术。另外,他们不是软件测试人员,可能对于具体软件测试的细节了解不多。 概括起来,缺陷报告的读者最希望获得的信息包括: ?易于搜索软件测试报告的缺陷; ?报告的软件缺陷进行了必要的隔离,报告的缺陷信息更具体、准确; ?软件开发人员希望获得缺陷的本质特征和复现步骤; ?市场和技术支持等部门希望获得缺陷类型分布以及对市场和用户的影响程度。 软件测试人员的任务之一就是需要针对读者的上述要求,书写良好的软件缺陷报告。 2. 缺陷报告的写作准则 书写清晰、完整的缺陷报告是对保证缺陷正确处理的最佳手段。它也减少了工程师以及其它质量保证人员的后续工作。 为了书写更优良的缺陷报告,需要遵守“5C”准则: ?Correct(准确):每个组成部分的描述准确,不会引起误解; ?Clear(清晰):每个组成部分的描述清晰,易于理解; ?Concise(简洁):只包含必不可少的信息,不包括任何多余的内容; ?Complete(完整):包含复现该缺陷的完整步骤和其他本质信息; ?Consistent(一致):按照一致的格式书写全部缺陷报告。 3. 缺陷报告的组织结构 尽管不同的软件测试项目对于缺陷报告的具体组成部分不尽相同,但是基本组织结构都是大同小异的。一个完整的软件缺陷报告通常由下列几部分组成: ?缺陷的标题; ?缺陷的基本信息;

焊接缺陷及产生原因

焊接缺陷产生原因及防止措施 一、焊接缺陷定义 焊接接头的不完整性称为焊接缺陷,主要有焊接裂纹、未焊透、夹渣、气孔和焊缝外观缺陷等。这些缺陷减少焊缝截面积,降低承载能力,产生应力集中,引起裂纹;降低疲劳强度,易引起焊件破裂导致脆断。其中危害最大的是焊接裂纹和气孔。

二、焊接缺陷的分类 焊接生产中产生焊接缺陷的种类是多种多样的,按其在焊接接头中所处的位置和表现形式的不同,可以把焊接缺陷大致分为两类:一类是外部缺陷;另一类是内部缺陷。焊接缺陷的详细分类如图1所示。 图1 焊接缺陷分类图 焊接缺陷示意图如图2所示: (a)裂纹(b)焊瘤(c)焊穿 (d)弧坑(e)气孔(f)夹渣

(g )咬边 (h )未融合 (i )未焊透 图2 焊接缺陷示意图

三、影响焊接缺陷的因素 1. 材料因素 所谓材料因素是指被焊的母材和所使用的焊接材料,如焊丝、焊条、焊剂及保护气体等。这些材料在焊接时都直接参与熔池或熔合区的物理化学反应,其中,母材本身的材质对热影响区的性能起着决定性的作用,当然,所采用的焊接材料对焊缝金属的成分和性能也是关键因素。如果焊材与母材匹配不当,不仅可能引起焊接区内的裂纹、气孔等各种缺陷,也可能引起脆化、软化等性能变化。所以,为了保证得到良好的焊接接头,必须对材料因素予以重视。 2.工艺因素 同一种母材,在采用不同的焊接方法和工艺措施的条件下,其焊接质量会表现出很大的差别。 焊接方法对焊接质量的影响主要在两个方面:首先是焊接热源的特点,其可以直接改变焊接热循环的各项参数,如线能量、高温停留时间、冷却速度等;其次是对熔池和接头附近区域的保护方式,如渣保护、气保护等。焊接热过程和冶金过程必然对接头的质量和性能会有决定性的影响。 3.结构因素 焊接接头的结构设计影响其受力状态,其既可能影响焊接时是否发生缺陷,又可能影响焊后接头的力学性能。设计焊接结构时,应尽量使接头处于拘束度较小、能自由伸缩的状态,这样有利于防止焊接裂纹的产生。 4.使用条件 焊接结构必须符合使用条件的要求,如载荷的性质、工作温度的高低、工作介质有无腐蚀性等,其必然会影响到接头的使用性能。 例如,焊接接头在高温下承载,必须考虑到合金元素的扩散整个结构发生蠕变的问题;承受冲击载荷或在低温下使用时,要考虑到脆性断裂的可能性;接头如需在腐蚀介质中工作时,又要考虑应力腐蚀的问题……。 综上所述,影响焊接缺陷的因素是多方面的,如材料、工艺、结构和使用条件等,必须综合考虑上述因素的影响。

玻璃缺陷的分类及形成

玻璃缺陷的分类及形成 7 浮法玻璃缺陷种类、成因及处理措施 7.1 浮法玻璃缺陷的分类 浮法玻璃的缺陷按显微结构可以分为两大类:非晶态缺陷和晶态缺陷。 7.1.1非晶态缺陷可分为: (1) 气相缺陷(气泡)。 (2) 玻璃相夹杂物(条纹和疖瘤)。 (3) 由不均匀应力产生的缺陷。 (4) 硌伤和压裂。 7.1. 2 晶态缺陷(夹杂物)可分为: (1) 未熔化的残留物。 (2) 受侵蚀的耐火材料。 (3) 玻璃熔体的析晶。 (4) 锡槽产生的上表面缺陷。 7.2原料及熔化部位产生的缺陷 本节根据其缺陷分类进行叙述。 7.2.1 气泡 气泡是玻璃中能看见的气体形态。与玻璃熔体对比,气泡属于另一种物态,在浮法玻璃中是一种较难判断和解决的缺陷。它的存在,严重影响玻璃质量的提高。 浮法玻璃中的气泡基本上可分为三类: (1)初熔和澄清之后残存在玻璃中的澄清气泡。 (2)因条件发生变化,又从玻璃中析出来的再生气泡,也叫重沸泡。

(3)外界加入到玻璃中的污染气泡,它的初态可能是气体、液体或固体,但最 终以气泡形成玻璃缺陷。浮法玻璃形成的气泡根据其直径的不同又可分:气泡和微气泡;一般来说,将直径在毫米范围的称为气泡,直径十分之一毫米范围之内的称为微气泡。 7.2.1.1澄清泡 澄清过程就是在熔化结束后,使玻璃内的大气泡大量释放,这种气体的释放有很快的上升速度,这样在上升尾流中又带动小气泡上升。而这种小气泡只有在经过好长一段时间后才能达到表面。澄清过程就是消除玻璃液中所有的气泡。而没有被消除的便形成澄清泡残留在玻璃中。 这种气泡的释放可以通过化学途径在澄清剂的作用下实现,或通过物理途径在鼓泡器的作用下完成。 需要指出的是:1个半径为R的气泡,在粘度为δ和密度为d的介质中的上升速度由下式给定: 2V=2/9rdg/δ,如果r=0.5mm, δ=100泊和d=2,那么该类气泡的上升速度为: V=36cm/h。如果r=0.05mm, 那么该类气泡的上升速度为: V=0.36cm/h。因此,来不及排出的澄清泡直径一般较小。 气泡通常产生于澄清不良,它由几个零点几毫米的小气泡组成。经常这是一些因缺少澄清剂、澄清温度或澄清时间而在澄清过程中未被排除的碳酸钠的分解而产生的CO气泡。 2 (1)解决措施 增强热障,将最后一对小炉调节成氧化燃烧,改善澄清条件,升温度或调整澄清剂的用量。 (2)气泡中的气体

浮法玻璃成型工艺详解

第一部分浮法玻璃成型工艺 浮法玻璃成型工艺流程:经熔化、澄清并冷却至1100℃左右的玻璃液,经流道(包括安全闸板和流量调节闸板)和流槽流进锡槽内的熔融锡液面上,在自身重力及表面张力的作用下,玻璃液开始进行摊开、抛光、均匀降温,在拉边机的作用下,进行拉薄或积厚形成一定厚度的玻璃带,在水包的强制冷却和槽体自热的降温的双重作用下,成型后的玻璃带降温到600℃左右,通过过渡辊台,出锡槽进入退火窑。 一、锡槽的工艺分区 1.抛光区 锡槽抛光区的功能是使从流槽流入锡槽的玻璃液在这里摊平抛光。所谓抛光就是玻璃液在其重力和表面张力的作用下达到平衡,使玻璃表面光滑平整。此区必须要有足够高的温度,而且横向温度必须均匀,以使玻璃的粘度小而均匀,才能使玻璃得以充分摊平。 ●玻璃液在此区的粘度102.7---103.2Pa·s。 ●玻璃液在此区的温度1000--1065℃。 ●玻璃液在此区的冷却速度不得大于60℃/min。 ●玻璃液在此区的停留时间不得小于72秒。 玻璃带的流动和边部液流 玻璃液经唇砖流落在锡液面上,分为两部分流动,大部分玻璃液向下游流去,形成玻璃带的主体部分,很少一部分玻璃液反向流动,与背衬砖接触,然后缓慢的分成左右两股玻璃液流沿背衬砖和八字砖形成玻璃的左边部和右边部,这样与耐火材料接触的玻璃液形成的玻璃带边部质量较差,都将在冷端掰边作业中除去。 2.预冷区 ●玻璃液在此区的粘度103- 104Pa·s。 ●玻璃液在此区的温度1000-900℃。 3.成型区 ●玻璃液在此区的粘度104.25- 105.75 Pa·s。 ●玻璃液在此区的温度900-780℃。 4.冷却区 冷却区长度包括收缩段在内的后面窄段的全部长度。玻璃液在此区由于快速冷却,粘度急剧增大而不再收缩。 ●玻璃液在此区的粘度范围105.75-107 Pa·s。 ●玻璃液在此区的温度780-590℃。 二、锡槽的成型机理 1.玻璃的粘度 粘度是液体的一种内摩擦系数.当某层液体以速度ü运动时,邻近液层也将一起运动,不过速度要小些,并且距离愈远,速度愈小.这种流动称为粘滞流动。粘滞流动是用粘度来衡量,从玻璃液到固态玻璃的转变,粘度是连续变化的,其间没有数值上的突变。 粘度是玻璃的重要性质之一,它贯穿着玻璃生产的各个阶段,从熔制、澄清、均化、成型、退火都与粘度密切相关。影响玻璃粘度的主要因素是玻璃的化学成分和温度,玻璃的粘度随温度的下降而增大。在成型过程中,玻璃粘度产生的粘滞力与重力、摩擦力与表面张力形成平衡力系。

常见的焊接缺陷及缺陷图片

常见的焊接缺陷(1) 常见的焊接缺陷 (1)未焊透:母体金属接头处中间(X坡口)或根部(V、U坡口)的钝边未完全熔合在一起而留下的局部未熔合。未焊透降低了焊接接头的机械强度,在未焊透的缺口和端部会形成应力集中点,在焊接件承受载荷时容易导致开裂。 (2)未熔合:固体金属与填充金属之间(焊道与母材之间),或者填充金属之间(多道焊时的焊道之间或焊层之间)局部未完全熔化结合,或者在点焊(电阻焊)时母材与母材之间未完全熔合在一起,有时也常伴有夹渣存在。 (3)气孔:在熔化焊接过程中,焊缝金属内的气体 或外界侵入的气体在熔池金属冷却凝固前未来得及逸出而残留在焊缝金属内部或表面形成的空穴或孔隙,视其形态可分为单个气孔、链状气孔、密集气孔(包括蜂窝状气孔)等,特别是在电弧焊中,由于冶金过程进行时间很短,熔池金属很快凝固,冶金过程中产生的气体、液态金属吸收的气体,或者焊条的焊剂受潮而在高温下分解产生气体,甚至是焊接环境中的湿度太大也会在高温下分解出气体等等,这些气体来不及析出时就会形成气孔缺陷。尽管气孔较之其它的缺陷其应力集中趋势没有那么大,但是它破坏了焊缝金属的致密性,减少了焊缝金属的有效截面积,从而导致焊缝的强度降低。

某钢板对接焊缝X射线照相底片 V型坡口,手工电弧焊,未焊透 某钢板对接焊缝X射线照相底片 V型坡口,手工电弧焊,密集气孔 (4)夹渣与夹杂物:熔化焊接时的冶金反应产物,例如非金属杂质(氧化物、硫化物等)以及熔渣,由于焊接时未能逸出,或者多道焊接时清渣不干净,以至残留在焊缝金属内,称为夹渣或夹杂物。视其形态可分为点状和条状,其外形通常是不规则的,其位置可能在焊缝与母材交界处,也可能存在于焊缝内。另外,在采用钨极氩弧焊打底+手工电弧焊或者钨极氩弧焊时,钨极崩落的碎屑留在焊缝内则成为高密度夹杂物(俗称夹钨)。 W18Cr4V(高速工具钢)-45钢棒 对接电阻焊缝中的夹渣断口照片 钢板对接焊缝X射线照相底片 V型坡口,手工电弧焊,局部夹渣

浮法玻璃的特征缺陷产生原因与消除方法

浮法玻璃的特征缺陷产生原因与消除方法 一. 概述 1952年至1959年间英国皮尔金顿兄弟有限公司创造了浮法玻璃生产工艺,可以看作是平板玻璃制造中的一次革命。开始时还只打算用它来代替当时流行的成本很高的镜面玻璃制造方法。不久就发现,它完全可以代替全部或绝大部分各种常用的平板玻璃制造方法。浮法是一种新型的工业制造方法,它本身已具有全自动化生产的可能条件。我国也于1970年独自研制成功了“洛阳浮法玻璃工艺技术”。伴随着我国经济腾飞,浮法玻璃也得到迅猛发展,截止到2005年底,我国已建成140多条浮法玻璃生产线。 浮法的原理是:冷却到1100℃的玻璃液,从玻璃熔窑冷却部经流液道进入锡槽。锡槽用电加热保持所要求的温度。为了防止锡的表面层氧化,在锡槽空间充满氮气加一定比例氢气的保护气体。液态玻璃在自身重量的作用下在锡液的表面铺开。在表面张力的作用下玻璃层的平衡厚度保持在6~7㎜左右。当要求玻璃带的厚度小于6㎜时,可在玻璃带的两边用拉边机机头将玻璃拉伸。要求厚度大于7㎜时拉边机头则设置成负角度,将玻璃向中部推,从而堆厚。玻璃带离开锡槽后则由过渡辊台提升辊引入退火窑。 当生产厚度小于平衡厚度的玻璃时,玻璃带要受拉伸的作用。与传统的引上法类似,玻璃中存在的化学不均匀或热学不均匀都会显示出特别明显的光学畸变。玻璃板上的厚度差别,表面不平整或玻璃中存在的不均匀物,都会在透视光或反射光中出现光学的不正常现象。浮法玻璃的像畸变可分为平行于拉制方向、横向或斜向等类。属于第一类的有不连续线上的变形。它是在拉制方向的线上断断续续出现的形变。有时也在连续的线上出现或只有一段变形(脊形歪痕,英文ridge distortion),但出现在玻璃带行进的方向上。横向形变是在横跨玻璃带的线上出现变形区。斜向畸变(鲱鱼骨型扭曲变形,英文herringbone distortion)一般出现在玻璃带的两侧而向倾斜的方向发展。 在玻璃带的上面或下面还可能出现线道(拉引线道,英文ream)。下面有时还出现“冷玻璃线”(粗筋,英文ripple)。 在保护气体(掺有少量氢的氮气)气氛中,虽然在操作的高温下玻璃是不会与锡发生反应的,可是如果有少量的氧或硫进入系统中就会形成SnO或SnS,一部分挥发进入锡槽的气氛中或凝结在槽顶,最后聚积成滴落在玻璃带上面使玻璃变形。玻璃上的锡滴坑(英文drip crater)就是这样形成的缺陷,它与小滴的锡或锡的化合物有关。在显微镜下能分辨出,周围有一道有色的反应环,玻璃表面出现轻微的变形。 浮法玻璃带下方在辊子转动时按转动周期有少量锡的化合物附着在玻璃带上形成印纹,还可能造成微裂纹,称为滚轴印纹(英文roller imprints)或锡印纹(带裂纹的锡渣斑,英文dross spots)。 由于浮法操作的化学变化可能既在玻璃带的下方出现开口气泡,又在上方出现表面气泡,玻璃内部带熔液环的气泡也会使玻璃表面轻微变形。 至于玻璃生产中因原料系统和熔化系统造成的玻璃缺陷,如与平拉法和引上法完全共同的缺陷,像澄清气泡、结石、线道等,限于篇幅,则不在本文讨论之列。 应该说,经过多年的摸索和研究,大部分浮法玻璃的特征缺陷都已在很大程度上解决了,但在浮法研制与发展过程中,有些缺陷还顽固地存在,长期困扰着从事浮法玻璃生产和研究设计的人们。我们应该感谢浮法玻璃行业的前辈们,由于他们的不懈努力,积累了大量宝贵的经验,才使我们今天能够在面对浮法缺陷的时候能够有成熟的方法消除它,使浮法玻璃的质量日益提高。 二. 浮法玻璃成形缺陷的外观描述、产生原因与消除方法 1.锡滴 锡滴(英文drip crater)是指掉落到玻璃带上表面含锡的固态或液态物,通常是SnS、SnO2或Sn,也称为“掉锡点”。掉锡点一般很小,粒径约为0.1~0.5㎜,大部分在0.3㎜左右,肉眼很难从运行的玻璃带上发现它。切割之后玻璃板在辊道上输送时,用手触摸会有触感。对静止的玻璃板仔细观察,可发现小黑点。在50倍的显微镜下观察,看得非常清晰,呈现出两种形状:一种是亮晶晶的小珠,不打光是小黑珠;另一种是带网格的薄膜,网线发亮。掉锡点虽小,但能使直径约5~10㎜的周围玻璃表面产生严重的光学扭曲,所以又称“光畸变点”,使玻璃成品成为废品。 掉锡点的形态因在锡槽内所处的温度环境而不同。900℃温度附近区域落下,形成较圆的珠状体,并嵌入玻璃板中,嵌入深度约为其粒径的三分之一左右,冷却后手指甲抠不掉。低于800℃部位落下,嵌入玻璃板中较浅,冷却后能用指甲抠去。低于700℃部位落下在玻璃板上成了边缘体,酷似贴膜,无法抠下来。

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