I . Definición de material y sistema de aleación de tubo de cobre blanco
Los tubos de aleación de cobre se basan en cobre (Cu) y níquel (Ni), y sus características del núcleo se originan a partir de la estructura de solución sólida continua formada por la solución sólida infinita de cobre y níquel . Este sistema de aleación puede optimizarse aún más para resistencia a la corrosión, resistencia y procesabilidad mediante la adición de elementos traza (E . G {{{}}}}}}}}}, Iron, Manáne, ZinC, ZinC, Zinc, Zinc, Zinc, Zin. aluminio, etc. .) . Dependiendo del contenido de níquel, los tubos de cobre blanco se dividen principalmente en las siguientes categorías típicas:
B10 Tubo de cobre blanco: que contiene aproximadamente 10% de níquel y 90% de cobre, a menudo agregando 1 . 2% ~ 2.0% de hierro y 1.0% ~ 1.5% de manganeso para formar una aleación tetramérica Cu-Fe-Mn, que tiene una buena resistencia a la corrosión del agua de mar y propiedades mecánicas, y es el material principal para los buques y la ingeniería oceánica.
B30 Tubos de cobre blanco: que contiene aproximadamente 30% de níquel y 70% de cobre, la mejora del contenido de níquel lo hace significativamente más resistente a la corrosión en ácido fuerte, álcali y ambiente de alta temperatura, comúnmente utilizado en tuberías químicas de alta presión y equipos de intercambio de calor de alta gama .}
Tubo de cobre blanco de zinc (como BZN 15-20): Agregar 15% ~ 20% de zinc, reduciendo el costo de la aleación al mejorar el rendimiento de corte, adecuado para el procesamiento de piezas de instrumentos de precisión, como engranajes de relojes, piezas de equipos médicos .
Propiedades físicas y químicas y ventajas de rendimiento
(1) Excelente resistencia a la corrosión: "Escudo" para ambientes marinos y químicos
Seawater corrosion resistance: in seawater with a salt content of 3.5%, the annual corrosion rate of B10 copper alloy tubes is only 0.001~0.005mm, which is about 1/20 of ordinary carbon steel, and will not be triggered by chlorine ions Stress Corrosion Cracking (SCC), which has made it a standard material for seawater cooling systems in ships (60% of the world's B10 copper alloy Los tubos se utilizan en la industria del transporte marítimo).
Resistencia química: muestra resistencia estable al ácido sulfúrico, ácido clorhídrico y soluciones de soda cáustica . Por ejemplo, en una solución de ácido sulfúrico al 5%, la tasa de corrosión de los tubos de cobre B30 es menor que 0 . 1 mm/año, que es mejor que la de 316L de acero inexpresivo; En los medios que contienen amoníaco, su resistencia a la corrosión intergranular es significativamente mayor que la del cobre puro.
(2) Propiedades mecánicas y adaptabilidad ambiental: rendimiento estable de temperatura baja a alta .
Equilibrio de resistencia y dureza: resistencia a la tracción 300 ~ 500MPA, alargamiento mayor o igual al 20%, puede resistir más de 10MPa de presión de trabajo, y al mismo tiempo, no es fácil romperse bajo vibración y condiciones de flexión . Por ejemplo, b30 tubos de cobre blanco para condensador en una planta de energía tiene una vida útil de más de 20 años en el entorno de estrés alternativo de vapor de vapor {
Estabilidad de la temperatura: rendimiento estable en el rango de - 200 grado a 300 grados, sin fenómeno de fragilidad a bajas temperaturas (como el entorno de oxígeno líquido todavía mantiene la ductilidad), resistencia a la oxidación de alta temperatura (300 grados cuando la oxidación de la ganancia de peso de solo 0 . 05mg/cm²).
(3) Conductividad térmica y rendimiento de procesamiento: aplicaciones de ingeniería del "multifacético"
Eficiencia de conductividad térmica: conductividad térmica de aproximadamente 16 ~ 22w/(m ・ k), 1/3 de cobre puro, pero mejor que 304 acero inoxidable (14w/(m ・ k)), adecuado para condensadores, intercambiadores de calor y otros escenarios que requieren un equilibrio entre la resistencia a la corrosión y la conductividad térmica .}
Conveniencia de procesamiento: se puede procesar en tubos de precisión mediante dibujo en frío, rodamiento en caliente, flexión, etc. . (el diámetro externo mínimo puede ser de hasta 1 mm, el grosor de la pared 0 . 1 mm), y tiene un buen rendimiento de soldadura (no se necesita ningún flujo especial para la soldadura de arco de argón, y la resistencia de la costura de bienvenida más del 90% de la de las casas de los casos de la base de los casos del referencia).
III . áreas de aplicación central y escenarios típicos
(1) Ingeniería del barco y océano: la "línea de vida" del sistema de agua de mar
Tuberías de enfriamiento de agua de mar: el sistema de enfriamiento del motor diesel de los barcos oceánicos y los dispositivos de desalinización del agua de mar (como la cubierta y las tuberías de los componentes de la membrana de ósmosis inversa) usa una gran cantidad de tuberías de cobre blanco B10, y la cantidad de tuberías de agua de mar de un 300, 000-} CÁLLA
Equipo de ingeniería marina: Sistema de inyección de agua de mar para plataformas de perforación en alta mar, paquetes de tubo de intercambiador de calor para centrales eléctricas de marea, utilizando su resistencia a la exploración de agua de mar y las características de unión biológica para reducir los costos de mantenimiento (en comparación con las tuberías de acero al carbono, el ciclo de mantenimiento se extiende en 3 ~ 5 veces) .
(2) Industrias químicas y energéticas: "transportador" de medios resistentes a la corrosión
Chemical pipeline: in fertilizer production (such as urea device in the methyl ammonium liquid pipeline), the pharmaceutical industry (acidic drug delivery), B30 copper-white pipe can resist corrosion of ammonium chloride, dilute nitric acid and other media corrosion, a phosphorus fertilizer plant after the use of B30 pipeline, the leakage of accidents to reduce 80%.
Equipo de energía: Condensador de planta de energía térmica (unidad de mar en agua de mar), tubo de transferencia de calor del generador de vapor de planta de energía nuclear, se requiere que el material tenga resistencia a la corrosión y conductividad térmica, tubo blanco de cobre B30 en este tipo de escena en la participación de mercado de más de 70%.
(3) Manufactura de precisión y equipos de alta gama: el micro mundo de las "piezas de precisión"
Instrumentación: el cobre blanco de zinc (como BZN 18-18) con un excelente rendimiento de corte después de agregar plomo se puede procesar en micro engranajes con un diámetro de 0 . 5 mm, que se usan en equipos de precisión como instrumentación de aviación y potenciómetros electrónicos.
Dispositivos médicos: los tubos de cobre blanco bajos que contienen níquel (como B5) debido a una mejor biocompatibilidad, se pueden hacer en catéteres médicos, instrumentos dentales y su resistencia a la corrosión a los fluidos corporales es mejor que el acero inoxidable ordinario .
Cuarto, el proceso de producción y el control de calidad
(1) Desde la aleación hasta la tubería de toda la tecnología de proceso
Fundación y fundición: fusión de inducción al vacío (para reducir las inclusiones de gas), cobre, níquel, hierro y otras materias primas en proporción a la aleación, fundiendo en un diámetro de lingotes de 100 ~ 200 mm, control de temperatura de fusión de aleación B10 típico a 1350 ~ 1400 grados .
Procesamiento de plástico: el lingote se calienta (temperatura de calentamiento B10 850 ~ 900 grados) y luego se enrolla en caliente en un tocho, y luego enrollado (dibujo de múltiples pasos, deformación de pase de 15%~ 25%) para lograr las especificaciones objetivo, la precisión final de la tubería de hasta ± 0 . 05 mm.
Tratamiento de superficie: la piel oxidada se elimina al encurtir (mezcla de ácido nítrico - ácido nítrico), y luego pulida o plateada (e . g . placas de níquel) para mejorar el acabado superficial y reducir la adhesión del agua de mar y otros medios {}}}
(2) Sistema de inspección de calidad estricto
Análisis de composición química: el espectrómetro de lectura directa se usa para detectar el contenido de níquel, hierro, manganeso y otros elementos, y el contenido de níquel de la aleación B10 debe controlarse a 9 . 0%~ 11.0%, y el contenido de hierro a 1.0%~ 1.8%.
Prueba de rendimiento: prueba de tracción (resistencia a la tracción, alargamiento), prueba de aplanamiento (deformación del 50% sin grietas), prueba de corrosión intergranular (ebullición en ácido Nitric 65% durante 48 horas sin corrosión) .
Prueba no destructiva: detección de defectos de corriente deult (detección de grietas internas en la tubería), prueba hidrostática (presión de 1 . 5 veces la presión de trabajo, manteniendo la presión durante 30 minutos sin fugas).
V . Desarrollo de la industria y tendencias de vanguardia
Desarrollo de aleaciones respetuosa con el medio ambiente: para reducir el consumo de recursos de níquel, los tubos de cobre de bajo níquel (como B8, B6) al agregar aluminio, magnesio y otros elementos para optimizar la resistencia a la corrosión, ha sido parte de los escenarios de intercambio de calor de agua dulce para reemplazar el material B10 tradicional .}
Tecnología de modificación de la superficie: el método de pulverización de magnetrón se utiliza para preparar el recubrimiento compuesto de Tin/ALN en la superficie de los tubos de cobre, lo que puede mejorar aún más la resistencia a la corrosión al agua de mar, y una prueba de ingeniería oceánica muestra que la vida útil de los tubos recubiertos se ha extendido por más de 2 veces .
Producción digital: la introducción del sistema de laminación inteligente, a través del monitoreo en tiempo real de la temperatura, la presión y otros parámetros, el control de tolerancia al grosor de la pared de la tubería a ± 0 . 02 mm, para satisfacer la demanda de tubos de aleación de cobre de ultra alta precisión para el equipo de semiconductores.
Con sus ventajas de aleación únicas, el tubo de cobre blanco juega un papel insustituible en el campo de fabricación de alta gama . Desde las tuberías de la nave del océano azul profundo hasta los micro instrumentos médicos de precisión, la optimización continua de su innovación de rendimiento e procesos está impulsando este material tradicional en la nueva energía, semiconútrica y otras áreas emergentes para desarrollar un espacio de aplicación más amplio .}}}}}}}}}}}}}}}}
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