С постоянным расширением электросетей также увеличивается применение высоковольтных силовых кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена (далее - высоковольтные кабели), а металлическая морщинистая оболочка в них также привлекает все больше внимания. . Металлическая морщинистая алюминиевая оболочка в высоковольтных кабелях выполняет функцию выдерживания тока короткого замыкания кабеля, радиальной гидроизоляции и устойчивости к боковому давлению, а текущий производственный процесс имеет тип продольной пакетной сварки (аргонодуговая сварка) и непрерывную сварку. экструзионный пакет и два других типа.
В этой статье в основном обсуждается использование нового оборудования для формования экструдированного алюминия (далее называемого «машина для изготовления экструдированного алюминия») и процесса обшивки экструдированным алюминием. Экструзионная машина отличается от алюминиевого пресса, это алюминиевый стержень, проходящий через головку экструзионной машины в расплавленном состоянии высокотемпературного экструзионного формования, кроме того, оборудование экструзионной машины не такое большое, как алюминиевый пресс, производственная площадка также относительно аккуратно.
1 Процесс экструзии алюминиевой обшивки
1.1 Процесс обшивки экструдированным алюминием (см. рисунок 1)
(рис. 1)
1. 2 характеристики работы экструдированной алюминиевой оболочки с экструзионной машиной. Принцип работы экструзионной алюминиевой оболочки заключается в том, что алюминиевый стержень подвергается воздействию высокой температуры 500 ° C или более до расплавленного или полурасплавленного состояния, с помощью экструзионной машины экструдируется в алюминиевую трубку, обернутую изолированным проводом. основной. Многие люди будут сравнивать алюминиевый экструдер с экструдером, но на самом деле между ними очень мало общего. В настоящее время эксцентриситет алюминиевого экструдера невозможно отрегулировать онлайн после его установки, что требует регулировки эксцентриситета во время установки. Первые алюминиевые экструдеры имели машины приема, отдачи и прокатки, связанные и синхронизированные, и любая проблема с одним из них могла привести к простою. Однако многие производители в настоящее время внесли усовершенствования, позволяющие этим двум вспомогательным устройствам действовать независимо, избегая простоев соединения.
1. 2. 1 Требования к алюминиевым стержням и очистке
(1) Требования к алюминиевым стержням. Алюминиевые прутки выпускаются диаметром 12,0 мм и 15,0 мм, изготовленные методом непрерывного литья и прокатки, с удельным сопротивлением не более 0,02785 Ом.мм2/м при 20 °С, пределом прочности 80. до 95 МПа и удлинением не менее 12%. Алюминиевые стержни можно подвергать холодному прессованию и сваривать между собой, но стыки должны быть отполированы до гладкости и закругления. Чистота поверхности алюминиевого стержня очень важна и напрямую влияет на качество экструзии алюминиевой трубки. Поверхность алюминиевого стержня не должна иметь таких дефектов, как смазка, потертости кромок, неправильное закругление, трещины, включения, перегибы и другие дефекты, вредные для использования, механические истирания, шрамы, ямки, снятие пленки или отлетевшие кромки, которые могут задержать пыль и другие нечистые вещества. Алюминиевые стержни, полученные методом непрерывного литья и прокатки, должны быть аккуратно уложены в лотки или связки, но все должно обеспечивать возможность их легкого выгрузки; Если в процессе запуска возникает прерывистая линия, непрерывная экструзия алюминиевых трубок не может быть гарантирована.
(2) Требования к очистке алюминиевых стержней. Очистка алюминиевого стержня в основном предназначена для обеспечения качества алюминиевого стержня в экструзионной машине, очистка в основном используется в ультразвуковой очистке в коробке для очистки кислотой, щелочным раствором и водой для очистки примесей на поверхности алюминия. стержень. Общая последовательность очистки следующая: резервуар для щелочи – резервуар для щелочи – резервуар для чистой воды – резервуар для кислоты – резервуар для чистой воды. Для достижения лучших результатов очистки все резервуары оснащены нагревательными устройствами, а температура кислоты, щелочи и промывочной воды должна быть нагрета до 70°C перед запуском машины и поддерживать эту температуру на протяжении всего производственного процесса. Концентрация раствора кислоты и щелочи оказывает большое влияние на эффект очистки алюминиевого стержня. Общее требование состоит в том, что концентрация раствора щелочи должна составлять 30%, а раствора кислоты - 3% (оба по весу). Обычно, чем выше концентрация, тем выше скорость реакции и скорость осаждения примесей. Поскольку концентрация кислоты и щелочи со временем снижается, добавьте кислоту и щелочь по мере необходимости в соответствии с результатами теста концентрации.
1. 2. 2 Сборка головки алюминиевого экструдера
Головка алюминиевого экструдера представляет собой крестообразную головку и должна быть успешно собрана за один проход. Самым важным звеном является сборка втулки стержня матрицы, поэтому очень важно отрегулировать положение втулки стержня матрицы. После того, как втулка сердечника матрицы собрана, единственный способ проверить успешность сборки - это дождаться экструзии алюминиевой трубки, а отрегулировать округлость и неравномерность толщины в процессе экструзии очень сложно. Зачастую экструдированные алюминиевые трубы бывают некруглыми (плоскими или овальными) и эксцентричными (неравномерной толщины). Опыт показывает, что ключом к сборке сердечника и втулки матрицы является зазор между ними.
и длину размерной ленты. Зазор между сердечником матрицы и втулкой матрицы (сверху, снизу, слева и справа) в основном регулируется восемью позиционирующими гайками, которые должны гарантировать, что сердечник сохраняет одинаковый зазор между верхом, низом, левой и правой частью, что определяет эксцентриситет. из экструдированной алюминиевой трубки; длина калибровочной ленты определяет округлость экструдированной алюминиевой трубки. Экструдированные алюминиевые трубы более округлые. Короче говоря, внутреннее давление экструзии снижается настолько, насколько это возможно.
Результаты экструзии обычно лучше при использовании лент меньшего размера.
1.3 Подготовка экструдированных алюминиевых оболочек и вспомогательного оборудования к ним
(1) экструдированная алюминиевая обшивка в начале подготовительных работ. Перед запуском экструзионную машину необходимо нагреть до 500-525°С, температура слишком высока или слишком низка для экструзии алюминиевых туб. Хотя головка алюминиевого экструдера оснащена нагревателем, его все равно необходимо строго контролировать, обычно со временем нагрева 2 часа и временем выдержки 0,5 часа.
(2) Вспомогательное оборудование. Вспомогательное оборудование в основном относится к прокатному станку. Прокатный станок в процессе производства должен быть синхронизирован с работой экструзионного станка. Обычно, когда машина для экструзии алюминия начинает прокатную машину, она также начинает двигаться, когда экструзия алюминиевого стержня завершена, прокатная машина должна продолжать работать независимо до тех пор, пока сердечник не будет полностью прокатан, прежде чем остановиться, то есть прокатная машина как с рычажная машина для экструзии алюминия, но также на основе рычажного механизма для работы независимо. Глубина и шаг прокатки в основном зависят от величины эксцентрика катящегося ножа. Ключом к управлению катящимся ножом (также известным как роликовое кольцо) является соответствие стандартным требованиям.
2 Экструзионная машина для производства алюминия и аргонодуговая сварка. Сравнение характеристик двух процессов.
2. 1 Сравнение процесса производства алюминиевых труб
Процесс аргонодуговой сварки алюминиевой оболочки и вышеуказанная обработка экструзией алюминиевой оболочки.
Процесс совершенно другой: использование алюминиевой пластины одинаковой толщины, очистка, прецизионная резка, продольная упаковка, аргонодуговая сварка, онлайн-обнаружение, процесс прокатки зерна. Процесс сварки TIG осуществляется под защитой аргона и гелия, с алюминиевой пластиной в качестве отрицательного электрода и вольфрамовым электродом в качестве положительного электрода, с использованием низкого напряжения и большого тока. Вольфрамовый наконечник имеет диаметр всего 2 мм и непрерывно подается защитным газом к сварному соединению, что быстро отводит тепло и позволяет зоне сварного шва равномерно и быстро остыть, что не оказывает отрицательного воздействия на структуру кабеля и при в то же время
Также предотвращается высокотемпературное окисление алюминиевой оболочки.
2.2 Сравнение сварного шва и отсутствия сварного шва. Аргонодуговая сварка сморщивает алюминиевую оболочку из-за наличия сварного шва, многие люди думают, что сварной шов легко треснет, а ширина сварного шва, тонкая толщина, прочность на Сварные швы беспокоятся, а алюминиевая оболочка экструзионной упаковки используется в процессе экструзии, поэтому нет необходимости беспокоиться о сварных швах; но процесс экструзии легко выглядит. Толщина экструзии алюминиевой оболочки неравномерна, и процесс аргонодуговой сварки обеспечивает равномерную толщину сборной холоднокатаной алюминиевой пластины. Сварка, погрешность толщины алюминиевой оболочки составляет всего 0, 08 мм или около того; Во-вторых, процесс экструзии алюминиевой оболочки, если температура экструзии и контроль скорости экструзии не подходят, а также экструзия алюминиевой трубки неравномерной толщины, процесс экструзии приведет к растрескиванию оболочки, песчаным отверстиям и другим дефектам, в то время как аргон В процессе дуговой сварки такие проблемы возникают редко.
2. 3 Сравнение характеристик изгиба
Алюминиевая оболочка, образованная в процессе аргонно-дуговой сварки, неизбежно приведет к появлению дефектов, таких как пропущенные сварные швы, и ее необходимо будет своевременно залатать, образуя таким образом пересечение заплатанных и незаделанных сварных швов. После того, как кабель подвергся испытанию на изгиб, этот участок склонен к растрескиванию, и выдержать испытание становится трудно. Если проложить готовый кабель, то разрыв алюминиевой оболочки поставит под угрозу полную работу кабеля. С другой стороны, процесс экструзии алюминия подходит для производства комплектных кабелей большой длины без проблем, связанных со сваркой и заплаткой.
3.4 Энергопотребление оборудования и воздействие на окружающую среду при сравнении экструзионного оборудования охватывает область большого, дорогостоящего, энергопотребления, в производственном процессе образуются кислоты, щелочи и другие агрессивные газы или жидкости, существует определенная опасность для окружающей среды. . А оборудование для аргонодуговой сварки относительно намного дешевле, потребление энергии также меньше, помимо повреждения глаз оператора при сварке, воздействие на окружающую среду также очень мало.
3 Распространенные дефекты морщинистой алюминиевой обшивки и решение
(1) Алюминиевая трубка имеет такие дефекты, как трещины, песчаные отверстия и мелкие щели. Основными причинами этого являются: неправильная установка размеров и подбор оператором характеристик пресс-формы; неправильная калибровка системы управления. Решение: введите правильные размеры; заменить форму на подходящую; перекалибровать систему управления.
(2) Поверхность алюминиевой трубки выглядит гофрированной. Основными причинами этого являются: несбалансированная конфигурация опоки; изношенные и поврежденные формы; недостаточное или неравномерное охлаждение. Решение: Отрегулировав положение формы и оправки, чтобы увеличить поток алюминия; или регулировку зазора между стержнем формы и гильзой формы, чтобы сбалансировать поток алюминия; своевременная замена сломанной формы; регулировка охлаждающей воды.
(3) Алюминиевая трубка не круглая, а плоская или овальная. Причины: Неправильная установка пресс-формы или ее износ и повреждение; недостаточное или неравномерное охлаждение. Решение: Отрегулируйте или замените форму; отрегулируйте охлаждающую воду.
(4) Неравномерная толщина алюминиевой трубки. Причины: Неправильная регулировка сердечника и гильзы формы, эксцентриситет; деформация, износ или поломка формы. Решение: исправить эксцентриситет или заменить форму.
(5) Поверхность алюминиевой трубки повреждена.
① Поверхность алюминиевой трубки очищена и припудрена. Причина – окисление или другие загрязнения на поверхности алюминиевой трубки, например, пыль и жир, а также неполная очистка. Решение: Усилить очистку алюминиевых стержней, чтобы обеспечить качество алюминиевых стержней.
②На поверхности алюминиевой трубки появляются волдыри. Причина этого в том, что нефть или газ загрязняют входящий алюминиевый стержень. Решение: Проверьте работоспособность системы очистки и чистоту алюминиевого стержня; проверьте, в порядке ли подача и выпуск воздуха.
③ При выдавливании алюминиевых труб сначала появляется блестящая поверхность, затем остывает до твердого состояния и частично опадает. Причина этого в том, что поступающий алюминиевый стержень частично расплавился во время экструзии. Решение: Проверьте правильность установки инструментов; является ли скорость подачи двух алюминиевых стержней одинаковой и постоянной; проверьте, неправилен ли подаваемый алюминиевый стержень.
④ На поверхности алюминиевой трубки имеются царапины. Основная причина заключается в том, что форма повреждена или сломана, загрязнена или окислена. Решение: Замените или очистите и отполируйте форму; проверьте качество поступающего алюминиевого стержня или эффективность системы очистки.
⑤ На поверхности алюминиевой трубки появляются регулярные царапины. Основной причиной является вибрация экструдированной алюминиевой трубки в осевом направлении. Решение: укоротить соединительную пластину, проверить причину возникновения вибрации и вовремя устранить ее.
(6) При увеличении скорости экструзии алюминиевой трубки на ее поверхности появляются регулярные следы (часто с ненормальными скачками). Причина этого – перегрев формы. Решение: Проверьте, является ли давление экструзии при подаче разумным, вы можете соответствующим образом уменьшить скорость колеса или отрегулировать заданное значение нагрева матрицы.
(7) На поверхности алюминиевой трубки появляются регулярные узоры. Причина этого в том, что экструдер создает явление резонанса. Решение: Немного измените скорость экструзионного колеса.
(6) Скручивание или скручивание алюминиевой трубки. Причина этого в том, что ящик матрицы установлен неправильно или подающий алюминиевый стержень находится вне паза колеса. Решение: Проверьте правильность установки инструментов и оборудования; соответствующим образом увеличьте или уменьшите прокладки матрицы, чтобы обеспечить ее соответствие оси производственной линии; отрегулируйте штамповочные ролики или проверьте, соответствует ли размер входящего алюминиевого стержня требованиям.
(7) При экструзии алюминиевых стержней образуется слишком много отходов. Причины: Зазор между поперечиной и экструзионным колесом слишком велик; температура головы слишком высокая или слишком низкая; чистота алюминиевого стержня невысокая; неправильное положение установки головки. Решение: отрегулируйте зазор и температуру головки или положение ее размещения; проверьте чистоту подающего алюминиевого стержня.
(8) глубина прокатки алюминиевых труб не соответствует требованиям. Причины: неправильно установлены параметры, связанные с роликовым ножом; раскаточный нож слишком велик или слишком мал; Стабильная матрица, передняя и задняя направляющая не подходят. Решение: сбросить параметры, относящиеся к катящемуся ножу; замените соответствующий роликовый нож; заменить форму.
4. Заключение
С быстрым развитием экономики неизбежно резко возрастет спрос на высоковольтные силовые кабели, и в основном используются высоковольтные кабели.
Поэтому исследование и совершенствование процесса обработки морщинистой алюминиевой оболочки является важной работой по улучшению качества продукции и снижению себестоимости продукции. В настоящее время существует два разных процесса экструзии и сварки гофрированных алюминиевых оболочек, которые имеют разные характеристики. В этой статье в основном описывается процесс обработки экструдированной алюминиевой оболочки, ее рабочие характеристики, требования к процессу, дефекты продукта и решения, которые подробно представлены для справки соответствующему персоналу.