艾奇逊石墨化炉裂纹废品产生原因分析及改进措施
石墨化
1 直流石墨化炉 直流石墨化炉(DC graphitization furhace) 以炭素焙烧品和电阻料为炉芯，通入直流电，生产人造石墨制品的一种电阻炉。由于炉芯的电阻(主要是电阻料的电阻)，电流流过时电能即转变为热能，而将炭素焙烧品加热到2000～3000℃的高温，完成石墨化过程而成为人造石墨。它与交流石墨化炉都同属于艾奇逊炉。 简史20世纪60年代，直流石墨化技术在欧美发达国家开始发展起来，它与交流石墨化炉比较，具有容量大、产品质量好、能耗低等显著优点，因而引起世界各国的普遍兴趣和关注。中国直流石墨化炉的起步稍晚。1972年10月北京炭紊厂用3000kV?A整流变压器配9m 的炉子首先应用在生产上，与交流炉相比，不仅送电时间短，而且节电25％以上。1973年1月南通炭素厂用13500kV?A整流变压器配18m的炉子投入生产后，也取得了缩短通电时间20h，电耗降到4000kW?h／t以下的成绩。1975年9月吉林炭素厂16000kV?A的大直流和石家庄石墨电极厂的3340kV?A直流炉同时投产。截止到1986年中国原来拥有的13.6万kV?A的交流石墨化炉，只占当年石墨化炉总装机容量的27％。而直流石墨化炉，装机容量达到了17.5万kV?A，占73％。使中国石墨化技术水平上了一个新台阶。 炉子结构及特点直流石墨化炉和交流石墨化炉除了供电设备不同外，炉子本体的结构完全一样。直流石墨化炉的供电设备由三相交流主调和一变压器及相应的整流设备组成。 以直流电的方式向炉子供电具有如下优点：(1)由于采用的供电变压器是三相的，对电网不会产生三相负荷不平衡的影响。可以增大变压器的容量，可强化石墨化工艺，增大石墨化炉容量。(2)整个供电线路上的功率因数较高，达到0.9以上，对电能的有效利用率得到提高。 (3)直流电没有交变磁场和电感损失，也没有表面效应及l临近效应等电的损失，电效率较高。 石墨化过程的强化直流石墨化炉供电条件的改善为强化石墨化过程创造了条件。由于电网对使用变压器的容量没有限制，可以采用大功率的变压器和整流机组，直流电的损失小，利用率高，所以炉芯可以得到更多的电能。如以适当大小的炉芯相配合，单位体积的功率达到160kW／m3(比交流炉大60％)以上，电流密度达到2.0A／cm2(比交流炉大100％) 以上，具备了这样的条件，就可以实现快速送电，使石墨化的温度在较短的时间内达到2700℃(比交流炉提高约400℃)。由于送电时间缩短，便可以提高炉子产能，降低石墨化的电耗，一般可降到4000kW?h／t以下(比交流炉降低约20％)，石墨化温度的提高，使石墨化进行得更完全，因此提高了产品质量。总之，在直流石墨化炉上可以实现大功率、高电密、快曲线的操作，使石墨化生产达到高产、优质、节电的目标，这便是石墨化过程的强化。以16000kV?A的直流石墨化炉与5000kV?A的交流石墨化炉为例．其技术经济指标见表。 石墨化过程的强化，除了在设备上要采用大容量的整流变压机组，炉子的长度和炉芯面积要适当增加并与变压器匹配外，在工艺操作上还要采取如下措施：(1)采用低电阻率的电阻料
焊工理论知识试卷(附有答案)
焊工理论知识试卷 一、判断题(第1题～第200题。将判断结果填入括号中。正确的填“√”，错误的填“×”。每题 0.5分，满分20分。) 1．()坚持文明生产，创造一个舒适的生活环境，是焊工职业守则内容之一。 2．()常见的剖视图有全剖视图、半剖视图和局部剖视图。 3．()一张完整的装配图应有一组视图，全部零件的尺寸，技术要求，标题栏、明细表、零件序号等。 4．()将亚共析钢加热到A 1以上30℃～70℃，在此温度下保持一定时间，然后快速冷却，该热处理工艺方法称为淬火。 5．()将钢加热到A 1或Acm以上50℃～70℃，保温后，在静止的空气中冷却的热处理工艺叫回火。 6．()材料在外力作用下抵抗永久变形和断裂的能力称为强度。 7．()根据GB/T1591—94规定，合金结构钢牌号由代表屈服点的字母“Q”，屈服点数值，质量等级符号三部分按顺序排列。 8．()电流的单位是xx。 9．()电阻的单位是欧姆（Ω），还有KΩ、MΩ。 10．()在电路中有两个以上的电阻一个接一个的依次连接，且流过这些电阻的电流相同，这就是电阻并联。 11．()交流电流表为扩大量程则应配用分流器。
12．()Cr是铬的元素符号，Ni是镍的元素符号。 13．()焊接局部通风主要为局部排风，即从焊接工作点附近捕集烟气，经净化后再排出室外。 14．()使用行灯照明时，按规定其电压不应超过18伏。 15．()板件对接组装时，应按规范和焊工技艺确定组对间隙，且终焊端和始焊端间隙大小一致。 16．()管件对接的定位焊缝长度一般为25～30mm，厚度一般为4～5mm。 17．()氩弧焊机供气系统由气瓶、预热器、干燥器、减压器、流量计、电磁气阀组成。 18．()一些化学性质活泼的金属，用其他电弧焊焊接非常困难，而用钨极氩弧焊则可容易地获得高质量的焊缝。 19．()低碳钢、低合金钢、不锈钢、铜、钛及其合金的钨极氩弧焊应采用直流正接。 20．()CO 2焊时必须使用直流电源，而且采用直流正接。 21．()缝焊主要用于要求气密的薄壁容器，壁厚一般不超过4mm。 22．()电阻焊与其他焊接方法相比的优点，主要有焊接变形小、易于获得质量较好的焊接接头、焊接速度快生产率高、可节省焊接材料成本低等。 23．()合金钢特别是高温合金电阻焊时，电极材料的主要性能要求是热强度稳定性；轻金属及合金电阻焊时，电极材料的主要性能要求是导电性，导热性。 24．()点焊工艺参数不包括焊件厚度，也不包括点焊顺序。 25．()等离子弧要求电源具有水平的外特性。
热裂纹防止措施
热裂纹防止措施： (1)尽量使焊缝金属呈双相组织，铁素体的含量控制在3—5％以下。因为铁素体能大量溶解有害的S、P杂质。 (2)尽量选用碱性药皮的优质焊条，以限制焊缝金属中S、P、C等的含量。 根据贫铬理论，焊缝和热影响区在加热到450—850％敏化温度区时在晶界上析出碳化铬，造成贫铬的晶界，不足以抵抗腐蚀的程度。 防止措施： (1)采用低碳或超低碳的焊材，如A002等；采用含钛、铌等稳定化元素的焊条，如A137、A132等。 (2)南焊丝或焊条向焊缝熔入一定量的铁素体形成元素，使焊缝金属成为奥氏体+铁素体的双相组织(铁素体一般控制在4—12％)。 (3)减少焊接熔池过热，选用较小的焊接电流和较快的焊接速度，加快冷却速度。 (4)对耐晶间腐蚀性能要求很高的焊件进行焊后稳定化退火处理。 科技名词定义 中文名称：晶间腐蚀 英文名称：intergranular corrosion 其他名称：晶界腐蚀 定义1：沿着或紧挨着晶粒边界发生的腐蚀。 所属学科：船舶工程（一级学科）；船舶腐蚀与防护（二级学科） 定义2：因金属中晶界组分在介质中的溶解速率远高于晶粒本体的溶解速率而产生的局部腐蚀。是使金属强度、塑性和韧性大大降低的危害性很大的腐蚀类型。 所属学科：电力（一级学科）；核电（二级学科） 定义3：沿着或紧挨着金属晶粒边界发生的腐蚀。 所属学科：机械工程（一级学科）；腐蚀与保护（二级学科）；腐蚀类型（三级学科） 本内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布 晶间腐蚀，局部腐蚀的一种。沿着金属晶粒间的分界面向内部扩展的腐蚀。 目录 基本概念 不锈钢的晶间腐蚀 不锈钢的敏化 预防措施 发生晶间腐蚀的电化学条件 相关标准
各种焊接裂纹成因特点及防止措施这条必须收藏了
各种焊接裂纹成因特点及防止措施，这条必须收藏了 焊接裂纹就其本质来分，可分为热裂纹、再热裂纹、冷裂纹、层状撕裂等。下面仅就各种裂纹的成因、特点和防治办法进行具体的阐述。1.热裂纹是在焊接时高温下产生的，故称热裂纹，它的特征是沿原奥氏体晶界开裂。根据所焊金属的材料不同（低合金高强钢、不锈钢、铸铁、铝合金和某些特种金属等），产生热裂纹的形态、温度区间和主要原因也各不相同。目前，把热裂纹分为结晶裂纹、液化裂纹和多边裂纹等三大类。（1）结晶裂纹主要产生在含杂质较多的碳钢、低合金钢焊缝中（含S，P，C，Si骗高）和单相奥氏体钢、镍基合金以及某些铝合金焊逢中。这种裂纹是在焊逢结晶过程中，在固相线附近，由于凝固金属的收缩，残余液体金属不足，不能及时添充，在应力作用下发生沿晶开裂。防治措施为：在冶金因素方面，适当调整焊逢金属成分，缩短脆性温度区的范围控制焊逢中硫、磷、碳等有害杂质的含量；细化焊逢金属一次晶粒，即适当加入Mo、V、Ti、Nb等元素；在工艺方面，可以通过焊前预热、控制线能量、减小接头拘束度等方面来防治。（2）近缝区液化裂纹是一种沿奥氏体晶界开裂的微裂纹，它的尺寸很小，发生于HAZ近缝区或层间。它的成因一般是由于焊接时近缝区金属或焊缝层间金属，在高温下使这些区域的奥氏体晶界上的低熔共晶组成
物被重新熔化，在拉应力的作用下沿奥氏体晶间开裂而形成液化裂纹。这一种裂纹的防治措施与结晶裂纹基本上是一致的。特别是在冶金方面，尽可能降低硫、磷、硅、硼等低熔共晶组成元素的含量是十分有效的；在工艺方面，可以减小线能量，减小熔池熔合线的凹度。（3）多边化裂纹是在形成多边化的过程中，由于高温时的塑性很低造成的。这种裂纹并不常见，其防治措施可以向焊缝中加入提高多边化激化能的元素如Mo、W、Ti等。2.再热裂纹通常发生于某些含有沉淀强化元素的钢种和高温合金（包括低合金高强钢、珠光体耐热钢、沉淀强化高温合金，以及某些奥氏体不锈钢），他们焊后并未发现裂纹，而是在热处理过程中产生了裂纹。再热裂纹产生在焊接热影响区的过热粗晶部位，其走向是沿熔合线的奥氏体粗晶晶界扩展。防治再热裂纹从选材方面，可以选用细晶粒钢。在工艺方面，选用较小的线能量，选用较高的预热温度并配合以后热措施，选用低匹配的焊接材料，避免应力集中。3.冷裂纹主要发生在高、中碳钢、低、中合金钢的焊接热影响区，但有些金属，如某些超高强钢、钛及钛合金等有时冷裂纹也发生在焊缝中。一般情况下，钢种的淬硬倾向、焊接接头含氢量及分布，以及接头所承受的拘束应力状态是高强钢焊接时产生冷裂纹的三大主要因素。焊后形成的马氏体组织在氢元素的作用下，配合以拉应力，便形成了冷裂纹。他的形成一般是穿晶或沿晶的。冷裂纹一般分
石墨炉原子吸收法直接测定血清中铅 基体改进剂[1]
文章编号:100120580(2002)1021242202【检验技术】石墨炉原子吸收法直接测定血清中铅 广东省南海市卫生防疫站(528200) 徐碧珠 黄杰周 廖华勇 摘 要:目的 建立石墨炉原子吸收法直接测定血清中铅的方法。方法 通过用基体改进剂稀释样品后,选用合适的升温程序和标准加入法,直接上机测定。结果 检出限可达4160×10-12A/ng,当铅的添加范围在10～30μg/L时,它的回收率可达95187%～105141%。结论 该法准确、快速、灵敏度高,是一种理想的血清中铅的测定方法。 关键词:石墨炉原子吸收法;血清;铅 中图分类号:O657131 文献标识码:B Determination of Lead in Serum by G raphite Furnace Atomic Absorption Spectrometry XU Bi2z hu,HUA N G Jie2z hou, L IA O,Hua2yong.Health and Epidemic Prevention S tation of N anhai City,Guangdong Province(N anhai528200,China) Abstract:Objective A graphite furnace atomic absorption spectrometry method was developed for detecting lead in serum.Methods Samples were automatically introduced and matrix modifiers were added.Samples were detected without being digested.R esults With experimental condition optimizing,detection limit was4.60×10-12A/ng.The ranges of lead was10-30μg/L,the recovery rate was95.87%-105141%.Conclusion The method was reliable,fast and sensitivity.It was an ideal method to detect lead in serum. K ey w ords:graphite furnace atomic absorption spectrometry;serum;lead 铅及其化合物主要以粉尘、烟、蒸汽等形式存在于空气中,能够经呼吸道或者消化道进入人体内,它的毒性主要表现在对血红蛋白合成代谢的抑制作用及其在一定程度上的溶血作用〔1〕。测定生物材料中铅的方法较多,主要有双硫脲比色法、原子吸收光谱法、示波极谱法、阳极溶出法和电位溶出法。双硫脲比色法是经典方法,该法灵敏度低,干扰较多,而且需要样品量大,操作繁琐。经典的原子吸收法是将尿样或稀释的血样直接喷入火焰原子化,但灵敏度不理想,不适于低浓度铅的测定,而且样品中基体成分产生的非特异分子吸收干扰较复杂。石墨炉原子吸收光谱法〔2～4〕,最大的优点是灵敏度高,需样量很少,对于多种样品不需要特殊制备。但由于铅及其化合物的沸点较低,易挥发,因此样品的灰化温度必须相对的低(350℃～550℃);在这样低的温度下,样品的绝大部分基体成分不能除掉,在原子化阶段与铅一起挥发,导致背景吸收的干扰。血样基体复杂,干扰尤其严重。如何选择好的基体改进剂,提高铅的热稳定性和基体挥发性,及其对石墨炉条件进行优化,从而使基体干扰减少到最小已经十分必要。本法采用加入基体改进剂磷酸二氢铵,提高样品中待测元素的热稳定性,施加较高的灰化温度,把样品的干扰成分在较高的温度下挥发而排除,取得满意的结果。现将结果报告如下。 1 实验部分 111 仪器与试剂 (1)仪器:美国瓦里安AA220Z原子吸收光谱仪,具备Zeenman石墨炉及自动进样器,Pb空心阴极灯(瓦里安),热解涂层石墨管。(2)试剂:优级纯硝酸;基体改进剂:5000mg/L磷酸二氢铵(含012%HNO3);Pb标准贮备液:国家标准NCSGSB G62071—911000μg/ml;Pb标准使用液: 1μg/ml(012%HNO3);试验用水为美国USAEL G A纯水器制备。 112 样品处理 将血清在2ml样品杯中用5000mg/L磷酸二氢铵进行1/14稀释后上机测定。 113 测定 11311 仪器工作条件 波长(nm):28313,灯电流(mA): 510,光谱通带(nm):012,载气流量(L/min):3,测量方式:峰高,2.石墨炉升温程序:见表1。 11312 标准曲线的制备 将100μg/L的Pb标准应用液加入样品杯中,置于样品盘上,经仪器自动稀释为0,10,20,40μg/ L,并自动加入10μl血清样品稀释液。在上述仪器操作条件下,测定吸光值,按标准加入法绘制标准曲线。 表1 石墨炉升温程序 干燥炭化灰化原子化净化温度(℃)85～9512070023002500 持续时间(s)4510101832 气体流速(L/min)33303 11313 样品测定 将处理好的样品置于样品盘上,按标准曲线制备相同条件进行测定。10μl进样,同时测定试剂空白。2 结果与讨论 211 样品处理 对两种样品处理方法测定结果进行了比较,消化法的回收率在69%～81%;直接进样法的回收率则在95187%～105141%,后者明显高于前者。在劳动卫生监测中,生物样品中金属元素的含量多数低于mg/L水平,因此不仅要重视测定过程中的分析误差,更要重视样品的采集,储存和处理过程中出现的误差,能直接测定的样品,决不要进行处理,需要处理的样品,应尽量减少处理步骤和试剂用量。血液样品不经过消化直接测定,可减少过程损失,且操作简便快速。又由于血标本一般只能分离到1/3血清,如果要消化样品后测定,所需血清量较多,而用直接测定法,只需011ml血清即可。 212 测量方式的选择 原子吸收光谱分析计算测定结果的校准方法通常有标准曲线法(标准系列法)和标准加入法。标准曲线法要求标准溶液中的基体和数量应与样品溶液尽量一致,当样品中基体含量高,而成分不详或变化不定时,很难配制成与样品基本相似的标准,这时必须采用标准加入法。用石墨炉法测定血清中铅时,尽管已经加了基体改进剂,基体成分对测定Pb的干扰已经大大减少,可能因物理和化学干扰引起的误差,吸收信号仍受到不同程度的影响。实验证明:如果用标准曲线法计算Pb的测定结果,将会产生较大误差,为了减少血清中基体的干扰,用标准加入法测定,样品与标准在同一基体的溶液中,从而抵消基体干扰所产生的影响。 213 基体改进剂 血清的基体成分对Pb的测定有不同程度的影响,通过稀释样品,可以大大减少被测样品中杂质的含 2421CHINA PUBL IC HEAL T H V ol.18No.10Oct2002 中国公共卫生2002年第18卷第10期
《炭素世界》：石墨化炉变压器的运行经验小结
《炭素世界》：石墨化炉变压器的运行经验小结 石墨化炉变压器的运行经验小结前言目前在石墨化生产工艺中最主要的运行设备无外乎是整流变压器了，石墨化生产运行中，能保证整流变压器的安全运行成为保证正常生产的核心问题，近几年来，也时不时传出变压器运行中出现问题的案例，今天，我们就我公司在变压器运行过程中的一些问题提出来和大家分享，也希望大家能多交流，希望通过互动交流使石墨化行业能有所进步。 一、变压器的安装方式目前在我国运行的石墨化系统中有移运式变压器和固定式变压器两种，串接石墨化炉中采用移运式变压器的安装方式较多，而艾奇逊石墨化炉的运行中又偏重于采用固定式变压器的安装方式。偶然的情况中也可以看到某些生产厂家采用移动式变压器的安装方式。两种方式的安装从原理上说均可以达到石墨化生产的目得，但是，从管理上来说，移动式变压器的安装方式在生产管理上稍麻烦一些，而固定式变压器的生产中又显得更方便一些。左图可以看出来移动式变压器安装的外形图无论哪种安装方式进行生产，最关键的还是要对整流变压器进行实时的维护才能达到正常运行生产的目的。二、整流变压器的运行在电力的传输与配送中，电力变压器是能量交换、传输的枢纽，在生产实际中各行各业都离不开它。而在石墨化生产中，由电力的
输入到调压变压器再到整流变压器直至输入到石墨化炉的一系列过程中保障电气设备的安全运行避免各种事故是最重要的保障。碳素生产尤其是石墨化整流变压器的安全运行更是最重要的一环，变压器的事故不仅影响生产继续进行还会造成巨大经济损失。所以石墨化炉变压器的运行维护十分重要，及早发现及时处理可避免事故的发生并将风险降至最低。整流变压器相线出排后整流二极管的冷却这个命题似乎和变压器运行无关，其实不然，这可能是变压器安全运中最重要的一环，只有硅整流管（二极管）的正常运行才能保证整流变压器的安全。我们更多的知道硅材料具有单向导通的性能，但是这却不是我们今天讨论的范围，我们想说的是硅片材料随着温度的升高它的导热性能会急剧的下降，下表列出了温度和硅片导热数据。 在石墨化生产实践中，硅整流管的温度应低于45，上表中的数据便可以分析出我们要保证硅整流管在安全温度下才能使整流变压器正常工作，当温度越高硅片越不易将热量导出，而这种现像正是破坏整流变压器的主要原因，可以想象一下，温度升高—破坏了硅整流管--随着变压器的直接导通（相当于短路）会将变压器内部击穿。 右图为计算机中的硅片热场分析和二极管冷却原理是一样的，区别在于石墨化炉用二极来整流，而机算机用硅片来做芯片罢了综上所述，各个厂家均采用水冷硅整流管的方式来
焊接热裂纹产生机理影响因素及防治措施
焊接热裂纹产生机理影响因素及防治措施 一、结晶裂纹 1、产生机理 1）、产生部位：结晶裂纹大部分都沿焊缝树枝状结晶的交界处发生和发展的，常见沿焊缝中心长度方向开裂即纵向裂纹，有时焊缝内部颁在两树枝状晶体之间。 对于低碳钢、奥氏体不锈钢、铝合金、结晶裂纹主要发生在焊缝上。 某些高强钢，含杂质较多的钢种，除发生在焊缝之处，还出现在近缝区上。 2）、分析熔池各阶段产生结晶裂纹的倾向 焊缝金属结晶过程中，晶界是个薄弱地带，由金属结晶理论可知，先结晶的金属比较纯，后结晶的金属杂质多，并集富在晶界，并且熔点较低，这些低熔点共晶物被排挤在晶界，形成一种所谓《液态薄膜》，在焊接拉应力作用下，就可能在这薄弱地带开裂，产生结晶裂纹。 产生结晶裂纹原因：①液态薄膜②拉伸应力 液态薄膜—根本原因。拉伸应力—必要条件以碳钢焊接为例，分析研究一下，在熔池结晶过程中什么阶段产生结晶裂纹的倾向最大。 如图3-77 ①液固阶段：熔池开始结晶时，液相多，固相少，液态金
属在晶粒间处于自由流动状态，有拉应力存在时，拉开后有液体随之补充，不易产生裂纹。（1区） ②固液阶段：固相多，晶粒之间相互接触，液相少，（低熔点共晶）在拉应力作用时产生微少缝隙，液态填充少，产生裂纹，这一区也称为“脆性温度区”即图3-77上a、b 之间的温度范围？ ③固相阶段：完全结晶完毕，成为整体固态金属，拉应力作用时，因无液态薄膜受力均匀，不易产生裂纹。 T b—称为脆性温度区，在比区间易产生结晶裂纹，杂质较少的金属, T b小产生裂纹的可能性也小，杂质多的金属T b 大，产生裂纹的倾向也大。 3）产生结晶裂纹的条件？图3-78 如图3-78纵座标表示温度，横坐标表示由拉伸应力所产生的变形（e）和金属的塑性（P），脆性温度区的范围用T b表示上限是固液温度开始下限固相线附近，或低于固相线一段温度。 在脆性温度区内焊缝的塑性用P表示，是温度的函数，=，当在某一瞬时温度时有一个最小的塑性值（P min）PΦ ) (T （出现液态薄膜时） 受拉伸应力所产生的变形用e表示，也是温度的函数？ ①如果拉伸应力所产生的变形随温度T按曲线（1）变化，
石墨炉原子吸收分析中的基体改进技术及应用
石墨炉原子吸收分析中的基体改进技术及应用 陕县质量技术监督检验测试中心：程志军 摘要：讨论了石墨炉原子吸收分析中基体改进剂的应用范围,基体改进剂类型、基体改进的机理。并介绍了这一技术的应用现状及发展方向,是一篇较完整的具有指导意义的综述文章。 关键词：石墨炉原子吸收分析；基体改进技术；应用及发展 1 石墨炉原子吸收分析中的基体改进技术 1.1 基体改进技术的应用范围 石墨炉原子吸收分析一般比火焰原子吸收分析的绝对灵敏度高3个数量级，现已广泛应用于农业、生物、环境、食品、地质、工业和冶金等领域。但是石墨炉原子吸收分析尚存在许多干扰问题，特别是生物和环境样品中痕量金属元素的测定中,基体干扰还很严重。关于控制和消除干扰的方法，概括起来主要有背景校正技术、石墨管改进技术、预分离富集技术、基体改进技术等，这些技术均可在一定范围内不同程度地消除基体干扰，提高分析灵敏度和改善分析精确度。石墨炉原子吸收分析测定基体复杂的生物和海水样品中易挥发的金属元素时，背景吸收和灰化损失将严重干扰测定。如果待测元素和基体成分挥发性差别较大时，可采用选择性挥发技术。但若挥发性相近或共挥发，则需要采用由Ediger于1973年提出的基体改进技术[1]。所谓体改进技术，就是往石墨炉中或试液中加入一种化学物质，使基体形成易挥发化合物在原子化前驱除，从而避免待测元素的共挥发；或提高待测元素的挥发温度以防止挥化过程的损失。 1.2 基体改进剂的类型 自从Ediger首先提出了Ni (NO3)2和NH4NO3等无机试剂可作为基体改进剂用于石墨炉原子吸收测某些金属元素以来，随着人们在分析中不断试验应用，到目前，基体改进剂约有60余种。它们可分为无机试剂、有机试剂、和活性气体3种类型。 1.2.1 无机改进剂该类基体改进剂主要有铵盐、无机酸、金属氧化物和金属盐类。如NH4NO3、(NH4 ) 2SO4、NH4H2 PO4、HNO3、H2O2、硝酸锂、硫氰化钾、KMnO4、Pd、Pt、La、Mo、Ag等三十几种，上述基体改进剂已用于诸如As和Se [2]、Pb和Cd [3]、Bi 和Ge [4]等约20种元素的测定。 1.2.2有机改进剂某些有机试剂已作为基体改进剂用于石墨炉原子吸收分析。常用的有抗坏血酸、EDTA、硫脲、草酸、酒石酸、柠檬酸等十几种。这些基体改进剂已分别用于下述元素的测定: Sn [5]、Pb、Cd、Cu、Mn、Zn [6]等20余种元素的分析。 1.2.3活性气体改进剂为促使基体在灰化过程中烧尽,改善待测元素的热稳定性，防止待测元素的缔合等化学干扰,向石墨炉中通入一定量的活性气体可取得一定的效果。 1.3 基体改进的机理 孙汉文[7]总结出了基体改进主要通过以下几条途径降低干扰： (1) 使基体形成易挥发的化合物来降低背景吸收。氯化物的背景吸收吸收干扰，通常借助NH4NO3 来控制，因为在石墨炉内发生下述化学反应：NH4NO3 +NaCl →NH4Cl+NaNO3
艾奇逊石墨化炉的节能
略谈艾契逊石墨化炉的节能 曹君虎 (兰州海龙新材料科技股份有限公司，甘肃兰州，730084) 前言 碳----石墨制品的生产需要消耗大量的能源，能耗的费用约占炭素制品生产成本的30％～40％。而炭素生产过程中的石墨化工序，又是能源消耗的大户，其电耗要占制品生产总电耗的70％左右。据有关资料介绍，石墨化温度达到3000K时，1吨焙烧品的石墨化理论电耗为1360kwh。目前国内炭素制品生产石墨化电耗通常是4000～5500 kwh／t，是理论电耗的3～4倍。因此降低炭素生产石墨化电耗一直是工程技术人员十分重视的研究课题，也是炭素制品生产企业降低成本，提高效益的关键所在。石墨化炉是炭素制品生产的关键设备之一，也是耗能最大的设备之一。自从1895年，艾奇逊在美国获得了一个关于生产石墨制品的专利以来，以艾奇逊原则为基础的艾奇逊式电阻炉广泛应用于碳--石墨制品的石墨化生产，虽然这种方法具有设备简单，操作方便的优点，但其通电周期长，热效率也很低，仅有30％左右，制品的石墨化电耗高，和艾奇逊石墨化炉相比，内热串接石墨化炉的主要优点有：(1)加热温升快，从开始通电至达到石墨化高温只需7—16小时；(2)电耗低，以同样品种，同一规格制品作比较，每吨石墨化品的耗电量比艾奇逊石墨化炉节省30％左右； (3)制品石墨化程度均匀；(4)不用电阻料，降低了生产成本。显然，内热串接石墨化炉的许多优点是艾契逊石墨化炉无法比拟的，虽然目
前国内也有企业采用内热串接石墨化工艺生产碳一石墨制品，但内热串接石墨化炉现在还不能完全取代艾契逊石墨化炉，艾奇逊石墨化炉仍然是碳---石墨制品生产的主要热工设备之一。因此，充分发挥艾奇逊石墨化炉的潜力，降低其石墨化生产过程中的能源消耗，对于炭素制品生产企业来说，也是降低生产成本，提高经济效益的有效手段之一。 1 艾奇逊石墨化炉的能量平衡 由于奇契逊石墨化炉是现行炭素工业石墨化生产的主要炉型，弄清楚艾契逊石墨化炉的电热效率和能量平衡，对于碳一石墨制品的石墨化生产和石墨化炉的节能有着十分重要的作用。根据能量守恒定律，对于由电能转化为热能达到加热石墨制品的艾奇逊石墨化炉，可以从理论上由电能的数值计算出各个时刻石墨化炉芯内的温度，但是仅由焦耳---楞次定律Q= 0．24I2RT还不能完全求出炉芯内的温度。因为，电阻热除了加热炉芯制品，升高炉芯温度之外，还有很大一部分热量通过各种途径散失掉了。 那么，总电能有多少用于加热炉芯?升高炉芯温度的能量是多少?通过各种途径散失的能量是多少?由能量守恒定律得知，这三者是平衡的。即Q总=Ql+Q2 Q 总——通电时间内供给炉内的能量； Q1 ——炉内吸收的能量； Q2 ——炉子散失的能量。 1．1 电平衡
焊接冷裂纹
焊接冷裂纹 1.前言 1.1焊接裂纹的简介 焊接裂纹是指金属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金属原子结合力遭到破坏所产生的缝隙。在焊接生产中由于钢种和结构的类型不同，可能出现各种裂纹，焊接裂纹产生的条件和原因各有不同。有些裂纹在焊后立即产生，有些在焊后延续一段时间才发生，有的在一定外界条件诱发下才产生；裂纹既出现在焊缝和热影响区表面，也产生在其内部。 焊接裂纹对焊接结构的危害有：①减少了焊接接头的工作截面，因而降低了焊接结构的承载能力②构成了严重的应力集中。裂纹是片状缺陷，其边缘构成了非常尖锐的切口应力集中，既降低结构的疲劳强度，又容易引发结构的脆性破坏。 ③造成泄漏。由于盛装或输送有毒且可燃的气体或液体的各种焊接储罐和管道，若有穿透性裂纹，必然发生泄漏。④表面裂纹能藏污纳垢，容易造成或加速结构的腐蚀。⑤留下隐患，使结构变得不可靠。由于延迟裂纹产生具有不定期性，微裂纹和内部裂纹易于漏检，这些都增加了焊接结构在使用中的潜在危险。 焊接裂纹是焊接结构最严重的工艺缺陷，直接影响产品质量，甚至引起突发事故，例如，焊接桥梁坍塌，大型海轮断裂，各种类型压力容器爆炸等恶性事故。随着现代钢铁、石油化工、船舶和电力等工业的发展，在焊接结构方面都趋向大型化、大容量和高参数方向发展，有的在低温、深冷或腐蚀介质下工作，都广泛采用各种低合金高强钢材料，而这些金属材料通常对裂纹十分敏感。因此，从焊接裂纹的微观形态、起源与扩展及影响因素等进行深入分析，对防止焊接裂纹和保证工程结构的质量稳定性是十分重要的。 1.2焊接裂纹分类 焊接裂纹按产生的机理可分为热裂纹、冷裂纹、再热裂纹、层状撕裂和应力腐蚀裂纹等。 (1)热裂纹 焊接过程中，焊缝和热影响区金属冷却到固相线附近的高温区产生的裂纹，它的特征是沿原奥氏体晶界开裂。根据所焊金属的材料不同，产生热裂纹的形态、温度区间和主要原因也不同。
材料成型工艺综合复习题
问答题 1、吊车大钩可用铸造、锻造、切割加工等方法制造，哪一种方法制得的吊钩承载能力大？为什么？ 2、什么是合金的流动性及充形能力，决定充形能力的主要因数是什么？ 3、铸造应力产生的主要原因是什么？有何危害？消除铸造应力的方法有哪些？ 4．试讨论什么是合金的流动性及充形能力？ 5. 分别写出砂形铸造,熔模铸造的工艺流程图并分析各自的应用范围. 6.液态金属的凝固特点有那些，其和铸件的结构之间有何相联关系？ 7.什么是合金的流动性及充形能力，提高充形能力的因素有那些？ 8.熔模铸造、压力铸造与砂形铸造比较各有何特点？他们各有何应用局限性？ 9.金属材料固态塑性成形和金属材料液态成形方法相比有何特点，二者各有何适用范围？ 10. 缩孔与缩松对铸件质量有何影响？为何缩孔比缩松较容易防止？
11. 什么是定向凝固原则？什么是同时凝固原则？各需采用什么措施来实现？上述两种凝固原则各适用于哪种场合？ 12. 手工造型、机器造型各有哪些优缺点？适用条件是什么？ 13.从铁-渗碳体相图分析，什么合金成分具有较好的流动性?为什么? 14. 铸件的缩孔和缩松是怎么形成的？可采用什么措施防止? 15. 什么是顺序凝固方式和同时凝固方式?各适用于什么金属？其铸件结构有何特点? 16. 何谓冒口，其主要作用是什么？何谓激冷物，其主要作用是什么？ 17. 何谓铸造？它有何特点？ 18. 既然提高浇注温度可提高液态合金的充型能力，但为什么又要防止浇注温度过高？ 19．金属材料的固态塑性成形为何不象液态成形那样有广泛的适应性？ 20..冷变形和热变形各有何特点？它们的应用范围如何？ 21. 提高金属材料可锻性最常用且行之有效的办法是什么？为何选择？ 22. 金属板料塑性成形过程中是否会出现加工硬化现象？为什么？ 23. 纤维组织是怎样形成的？它的存在有何利弊？ 24．许多重要的工件为什么要在锻造过程中安排有镦粗工序？
热裂纹和冷裂纹产生的原因
热裂纹和冷裂纹产生的原因 一、热裂纹的特征 热裂纹常发生在焊缝区，在焊缝结晶过程中产生的叫结晶裂纹，也有发生在热影响区中，在加热到过热温度时，晶间低熔点杂质发生熔化，产生裂纹，叫液化裂纹。 特征：沿晶界开裂（故又称晶间裂纹），断口表面有氧化色。 （2）热裂纹产生原因： ①晶间存在液态间层 焊缝：存在低熔点杂质偏析} 形成液态间层 热影响区：过热区晶界存在低熔点杂质 ②存在焊接拉应力 （3）热裂纹的防止措施： ①限制钢材和焊材的低熔点杂质，如S、P含量。 ②控制焊接规范，适当提高焊缝成形系数（即焊道的宽度与计算厚度之比）枣焊缝成形系数太小，易形成中心线偏析，易产生热裂纹。 ③调整焊缝化学成分，避免低熔点共晶物；缩小结晶温度范围，改善焊缝组织，细化焊缝晶粒，提高塑性，减少偏析。 ④减少焊接拉应力 ⑤操作上填满弧坑
二、冷裂纹的形态和特征 焊缝区和热影响区都可能产生冷裂纹，常见冷裂纹形态有三种 冷裂纹形态{ 焊道下裂纹：在焊道下的热影响区内形成的焊接冷裂纹，常平行于熔合线发展 焊指裂纹：沿应力集中的焊址处形成的冷裂纹，在热影响内扩展 焊根裂纹：沿应力集中的焊缝根部所形成的冷裂纹，向焊缝或热影响发展 a-焊道下裂纹；b-焊趾裂纹；c-焊根裂纹 特征：无分支、穿晶开裂、断口表面无氧化色。 最主要、最常见的冷裂纹为延迟裂纹（即在焊后延迟一段时间才发生的裂纹------- 因为氢是最活跃的诱发因素，而氢在金属中扩散、聚集和诱发裂纹需要一定的时间）。（2）延迟裂纹的产生原因 ①焊接接头存在淬硬组织，性能脆化。 ②扩散氢含量较高，使接头性能脆化，并聚集在焊接缺陷处形成大量氢分子，造成非常大的局部压力。（氢是诱发延迟裂纹的最活跃因素，故有人将延迟裂纹又称氢致裂纹） ③存在较大的焊接拉应力 （3）防止延迟裂纹的措施 ①选用碱性焊条，减少焊缝金属中氢含量、提高焊缝金属塑性 ②减少氢来源枣焊材要烘干，接头要清洁（无油、无锈、无水） ③避免产生淬硬组织枣焊前预热、焊后缓冷（可以降低焊后冷却速度） ④降低焊接应力枣采用合理的工艺规范，焊后热处理等 ⑤焊后立即进行消氢处理（即加热到250℃，保温2～6左右，使焊缝金属中的扩散氢逸出金属表面）。
新型石墨化炉技术
※串接石墨化炉(lengthwise graphitization furnace) 一种直接把电流通入串接起来的焙烧制品，利用制品本身的电阻使电能转为热能，将制品石墨化的一种电阻炉。简史这种炉型也称卡斯特纳炉，是HY．Castner于1896年首先发明，并获得专利的，其基本原理是将焙烧电极卧放在炉内，按其轴线串接成行，然后固定在两根导电电极之间，为减少热损失，在焙烧电极周围覆盖了保温料。通电后，电流直接流向电极，依靠其本身的电阻发热，并迅速升温，仅10h左右即可达到石墨化需要的温度，使生产周期大为缩短。串接式炉在送电过程中，电流在电极内分布均匀，从而使得电极在升温时，表里的温差很小，虽然高速升温，却不会导致制品开裂，使得缩短生产周期成为可能，同时由于不依靠电阻料来传递热量，当然也没有这部分的热量消耗，仅这两项，构成了串接式炉比艾奇逊炉更为节能的基础，并且还具有生产操作采用自动化控制，改善劳动条件等优点。尽管串接式炉在工艺方法上比艾奇逊炉优越，但由于炉子结构本身存在的技术难题，因而在相当长的时期内，世界各国的工业性生产上受到制约，远不如艾奇逊炉得到广泛的应用和发展。到l974年，前联邦德国西格里公司宣布了对串接式炉新的专利申请，1980年美国大湖炭素公司在美建成内串式石墨化车间，1978年前联邦德国KHD公司宣布他们的单排v形串接炉试验成功，可以将产品投放市场，其基本参数是：石墨化温度可生产的电极直径炉内电极排成行的长度生产周期输入的直流电流输入的直流电压电压控制范围一次电压频率电流密度电耗从以上的成果来看，串接式炉已具有和艾奇逊炉相抗衡的实力。 ※新型石墨化炉技术 新型石墨化炉技术改造工程项目是生产大规格超高功率石墨电极关键项目, 本项目是对公司现有的第2组石墨化炉进行改造,解决大型炭素制品石墨化工艺问题。 我国炭素生产石墨化工艺主要使用有近百年历史的艾奇逊式石墨化炉, 该炉结构简单,虽然公司已先后将交流炉改为直流炉,但是这种石墨化炉是一种温度不均匀的加热炉,炉芯各处温差较大,造成同一炉产品的理化指标波动较大。在通地加热期间70%的热能用于加热电阻炉、保温料、炉头、炉尾砌体上,造成通地时间长, 热损失大,炉体热效率只有30%,达不到石墨化过程的最高温度,石墨化工艺成品电耗高达5624kWh/t。该工艺存在着产品质量低、能耗高等缺点,尤其不适应生产大规格石墨制品。本项目拆除部分原有石墨化车间,新建5157.8m2厂房,引进吸收国外先进工艺技术和关键设备,采用世界先进水平的内热串接石墨化技术,解决大规格制品在石墨化过程中应力集中易开裂问题,提高石墨化内在质量和成品率；新建一组新型石墨化炉,包括保温料加工部、保温料真空吸料天车、电极端部处理装置、石墨化制品检测装置。本项目采用的新型卡斯特纳炉完全利用装入半成品的自身电阻加热, 不用电阻料,只有保温料,电流轴向通入使电极本身发热而产生高温,温升速度快,石墨化温度高达3000度以上,石墨化炉通电时,同一炉产品通过的电流相同, 通电后温度基本相同,因此石墨化程度好、裂纹少、成品率高。石墨化电耗从吨产品4500kWh降低到3000kWh左右。通过对比分析，串接石墨化的热效率高达49%，比艾奇逊式石墨化炉高出一倍。本项目实施后石墨化质量指标能超过《YB4090-92超高功率石墨电极行业标准》,达到国际先进水平,填补国内空白。内串石墨化工艺所用原、辅料、电力国内资源丰富,完全能够满足需要。
焊接热裂纹的产生原因及防止方法
一、热裂纹产生的原因分析 1、焊缝中杂质和拉应力的存在 因为焊缝中的杂质在焊缝结晶过程中会形成低熔点结晶。原因是低熔点共晶物的存在.结晶时被推挤到晶界上，形成液态薄膜，凝固收缩时焊缝金属在拉应力作用下,液态薄膜承受不了拉应力而形成裂纹。热裂纹就轻易在焊缝金属中产生.所以要控制焊缝金属杂质的含量，减少低熔点共晶物的天生。同时由此可见结晶裂纹的产生是低熔点共晶体和焊接拉应力共同作用的结果，二者缺一不可。低熔点共晶体是产生结晶裂纹的内因，焊接拉应力是产生结晶裂纹的外因。 2、焊缝终端部位温度的变化 埋弧焊焊接时,当焊接热源靠近纵焊缝的终端部位时,焊缝端部正常的温度场将发生变化,越靠近终端其变化越大.由于引弧板的尺寸远比筒体小,其热容量也小得多,而熄弧板与筒体之间只靠定位焊连接,故可视为大部门不连续.所以终端焊缝部位的传热前提是很差的,致使该部位局部温度升高,熔池外形发生变化,熔深也将随之变大,同时熔池在高温下停留的时间也变长,熔池凝固的速度变慢,尤其当熄弧板尺寸过小、熄弧板与筒体之间的定位焊缝过短、过薄时更为明显. 焊缝外形对结晶裂纹的形成有显著的影响。熔宽与熔深比小易形成裂纹，熔宽与熔深比大抗结晶裂纹性较高。 3、焊接线能量的影响 因为埋弧焊所采用的焊接热输入量往往比其他焊接方法要大得多,焊接线能量的大小直接影响到焊缝的成形，而焊缝的成形外形又直接决定着焊缝凝固后的晶粒分布和低熔点共晶体的存在位置及受力情况，因而对结晶裂纹产生与否影响较大。另外,焊缝的横向收缩量远比间隙的张开量要小,使终端部位的横向拉伸力比其他焊接方法要大.这对开坡口的中厚板和不开坡口的较薄板尤为明显. 4、其他情况 如存在强制装配,装配质量不符合要求. 二、焊缝裂纹的性质及特点 终端裂纹形成的部位有时为终端,有时为距终端四周地区150mm范围内,有时为表面裂纹,有时为内部裂纹,而大多数情况是发生在终端四周的内部裂纹.裂纹与焊缝的波纹线相垂直，露在焊缝表面的有显著的锯齿外形。这些特征都是结晶裂纹的表现，除了结晶裂纹以外，其它类型的裂纹在低合金钢板自动埋弧焊时极为少见。在出产中我们发现低合金钢板自动埋弧焊结晶裂纹的产生有以下几个特点： 1、多泛起在第一遍焊接时。 2、厚度小于20mm的钢板的筒节纵缝的熄弧板处易产生结晶裂纹；而厚度大于20mm的低合金钢板在纵缝和环缝中都有可能无规律地泛起裂纹。 3、在钢板和焊剂的化学成分中碳及其它易产生热裂纹的有害合金成分偏上限或超过划定含量上限时易产生裂纹。 三、预防措施 从上述热裂纹产生原因分析可见,要克服埋弧焊热裂纹最主要的措施是: 1、减小焊接拉应力
详解串接石墨化炉的筛分处理问题
详解串接石墨化炉的筛分处理问题 一、选用串接石墨化炉保温料 说起筛分，应该说是一下不值得说的课题，但是面对串接石墨化炉的筛分，笔者感到，不是大家不明白，而是大家对这件事情没有引起足够的重视，如此说来，我们先从串接石墨化炉的保温料说起。 串接石墨化炉的保温料的选用，据笔者了解，串接炉的保温料现在的使用有以下几种，炭黑、煅后石油焦、无烟煤、冶金焦粒。以下我们说个引子看一下各种材料在串接石墨化炉中使用的情况。 1、炭黑--在我国发展串接石墨化炉初始，有一些公司曾经使用过，作为一种不导电绝缘的材料用于串接炉应该是可以的，但是，这种材料不具备价格优势，同进炭黑材料比表面积大，使用过程中材料的分散性大，在电极串接石墨化生产过程中已经不为厂家所使用。 2、煅后石油焦--煅后石油焦作为一种保温料用于串接石墨化炉，从原理上来说是没有任何问题的，现在用于煅后焦的使用指标为偏向于中硫焦，硫含量在2%左右。使用煅后焦的不利因素是焦子的粉末电阻率较低，从而使用它作为保温料时会有增加它的导电率，而这一点正是我们所摒弃的。为什么还有厂家在使用煅后焦呢？这要从各个工厂的需求来说了，如果你用煅后焦有其他的用处，这个问题便是另当别论了。但是，无论何种原因，想用煅后焦来充当保温料均有一个算经济账的问题，你要测定一下，当你使用煅后焦时是否会增加正常石墨化电极的用电量，如果经济上不合算，便不可以再使用了，如果你所出售的石墨化焦价格高便可以使用。 3、无烟煤--无烟煤作为串接炉保温料来使用，这个问题是好多人的想法了，无烟煤用于石墨化炉保温料的使用既可以获得电煅无烟煤又可以作为保温料来使用岂不是一举两得的好事吗，其实真正做起来却并不尽如意，大家知道无烟煤的导热系数高，而作为保温料的时候，却会无端的增加了焙品电极的耗电量，同时无烟煤作为保温料来使用同样会遇到靠近焙品电极的部分石墨化程度好而远离焙品电极的部分却石墨化程度较差，如果是这样，你要对出炉后的无烟煤进行重新再加工一次，但是出炉后检测才发现两次加工后的无烟煤粉末量增加了。由此，我们知道还是要算一下账，是否在经济上合适。这里，我们不再深入考究了，如果再说下去便脱离文章的主题了。 4、冶金焦粒--治金焦粒作为传统炉型艾奇逊石墨化炉的电阻率来使用，这已经是无需再讨论的事情了，而我们今天说得是串接石墨化炉的保温料来使用是否和传统的电阻料使用有所区别。串接炉使用保温料重在保温二字上，我们希望得到一种材料，它的电阻率较高，同时强度也较好，且在高温下无熔熔现象并可以反复使用多次。这时我们的相公说了，用艾奇逊炉上用的电阻料不是更好吗？以此，我的回答是考虑成本问题哦，再好的焦粒当变成石墨化焦粒后强度便迅速下降，所以，价格问题还是绕不开的主要的问题哦。使用冶金焦作为保温料这无疑是一个正确的选择，现在炼焦厂生产的焦炭分为两种，一种是普通机焦，另一种是捣固机焦，作为捣固机焦强度上更好一些，而价格上基本没有区别，因此使用捣固机焦便成为我们正确的选择了。焦子的粒度控制在8-10mm 左右为妥，既保持了焦粒的透气性，又使焦粒可以多次反复使用。 注：以上讨论了几种保温料在工厂使用的情况，看官从文中可以看出各种材料的的技术数据没有列出，本文仅作为讨论筛分的“小技俩”说一点感言吧了。在此，看官有兴趣时也可以对这些议题展开重量级讨论，恕我不再多言了。 以上所讨论的是串接石墨化炉保温料的选用，其实，无论选用哪种保温料，最后，这此材料在高温下都会变得强度降低，粉末量增加。而这些粉末量增加均会在不同程度下对焦粒的再次循环使用造成不利因素，串接石墨化炉保温料多次使用之后，粉末量增大到30%以上，污染会影响石墨化车间操作，如果增加到50%的粉末量，再次循环使用时串接炉会因为保温料的透气性不好而在送电高峰时期产生串电，喷火，放炮等非正常事故，同时出炉的粉尘污染也会使车间周围的环境受到浸害，这时我们应将粉尘筛出去，使原有的焦粒继续使用，增加生焦用量用以递补减少的保温料数量。根据实际运行经验数据，大约生产一吨电极消耗焦粉量在200公斤左右，大家可以在生产实践中对数据进行核实一下哦，至于费用，要根据焦粒的价格来核算哦。 二、筛分系统工艺路线图