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開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇不銹鋼材料，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
關鍵詞：奧氏體；不銹鋼材料；換熱設備；材料腐蝕；氯化物應力腐蝕 文獻標識碼：A
中圖分類號：TQ051 文章編號：1009-2374（2017）11-0072-03 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2017.11.037
1 概述
不銹鋼波紋管換熱器是一種新型的換熱設備，相較于傳統的換熱設備具有設備重量輕、傳熱系數高、不易結垢等優點，在供水、供熱等場所得到廣泛應用。另外，在石油煉制行業、制藥行業、化工行業也都得到了廣泛的應用。在使用過程中，由于上述行業涉及到的介質具有腐蝕性，再加上不銹鋼波紋管換熱器使用變截面薄壁換熱元件，因此要對其防護性和腐蝕性進行分析，降低不必要的損失。
2 氯化物應力腐蝕開裂的主要問題及因素
2.1 氯化物應力腐蝕開裂的主要問題
304和316不銹鋼均在耐腐蝕性能、強度和耐沖刷能力方面表現較強，同時具有良好的可加工性能，加之價格便宜，所以波節管換熱器通常都會采用這兩種不銹鋼作為制作材料，然而這種不銹鋼材料的最顯著問題是承受應力腐蝕開裂的性能較差。所謂應力腐蝕開裂實際是指材料在腐蝕與應拉力的同時作用下而形成的破裂現象，這也屬于這種腐蝕與均勻腐蝕、點腐蝕等的不同之處。疲勞腐蝕雖然也是應力和腐蝕介質共同作用下的一種腐蝕，但其屬于交變應力，而不屬于拉應力，所以其與應力腐蝕開裂是不相同的，通常情況下，人們將氫脆與堿裂也劃歸到應力腐蝕開裂的范疇。在城鎮集中供熱系統中，由于其中不涉及高濃度硫化物和苛性堿溶液，因此不容易產生氫脆與堿裂，這種應力腐蝕開裂主要是由水中的氯化物促成的，由此可見，氯離子容易引起奧氏體不銹鋼的應力腐蝕開裂問題。
2.2 造成氯化物應力腐蝕開裂的主要因素
影響氯化物應力腐蝕開裂的主要因素是拉應力、水中氯離子含量、水中溶解氧的含量和水溫四種。
拉應力屬于腐蝕開裂發生的必要條件，裂口和拉應力呈垂直方向，而壓應力與開裂是無關的。拉應力表現為單獨的殘余應力和外加應力形式或者以兩者兼容的形式出現。由于波節管成形的殘余應力非常大，在受熱膨脹的情況下，波節管具有一定的補償能力，所以其應力值較小。通過應力測試數據能夠證明，水中氯化物和溶解氧的含量越高，而氯化物應力腐蝕的承受能力會越低，但在溫度上則存在一個極值，當溫度低于這一極值時，則應力腐蝕會隨溫度的上升而不斷加劇；當溫度高于這一極值時，則應力腐蝕會隨著溫度的上升逐漸
減弱。
應力腐蝕開裂的傾向預測具有非常大的困難。由于應力腐蝕開裂與應力、介質的種類和成分等較多的因素有關，加之模擬真實工況的難度很大，因此應力很難實現準確測定，通常應力腐蝕開裂被分為兩過程，即裂縫的萌生與擴展。客觀的講，腐蝕過程主要發生在裂縫中，裂縫內部的氯離子濃度要比裂縫外濃度高出將近10倍。在測試的過程中，因縫隙內無法進行測試，所以只能在縫隙外進行測定；若按照實際工況，則因出現破裂需要很長的時間，而難以獲得較為系統的數據，所以在氯化物應力腐蝕開裂試驗中，通常均將試件置于溫度和濃度都很高的氯化物溶液中來對其破裂情況進行觀察。
3 不銹鋼材料在應用中的實驗數據
3.1 在沸騰氯化鎂溶液中獲得的試驗數據
通過向試件施加外力將其變成U型，試件由此就具有一定的內應力，該方法被稱為變形加載法。在不同濃度的沸騰氯化鎂溶液中觀察試件的破裂時間，能夠獲得在不同濃度與溫度條件下試件的準確破裂時間，實驗表明：當304不銹鋼大約在108.5℃、316不銹鋼在131.5℃時，溶液濃度無論多高，都不會發生氯化物應力腐蝕開裂現象。而另一組研究者則在相同條件下對試件的斷裂時間進行了觀察，濃度關系如圖1所示，研究者認為，如果可以在沸騰的氯化鎂溶液中100h仍不破裂，那么就說明這種合金材料適合在這種條件下使用。從圖1可以發現，316不銹鋼的抗應力腐蝕開裂能力明顯優于304不銹鋼，如表1所示。
3.2 在高溫水中實驗獲得的部分數據
在溫度相同情況下，溶液的氯濃度與斷裂時間的關系。其中表明，當溫度在225℃、外加應力在1.75MPa的情況下，裂縫的孕育期、擴展期和斷裂的具體時間，同時表明，當溶液濃度≤50ppm時，裂縫的孕育期非常長，甚至不易產生，當溶液濃度≥100ppm時，隨著溶液濃度的增加，裂縫的孕育期時間會逐漸變短，而裂縫的擴展期會逐漸變長，裂縫的產生幾率增強。
304不銹鋼在溶液含氧濃度為0.1mg/L、氯化鎂濃度為33%的情況下，溫度和斷裂時間之間的關系：若溫度是100℃的情況下，則斷裂時間需要1000h。圖2表示304不銹鋼若置放在氯濃度為600ppm的溶液中，且溫度在150℃的情況下，斷裂時間將會達到5000h。
圖3展示了溶液溫度與氯濃度對304不銹鋼應力腐蝕開裂敏感性的影響程度試驗結果：在溫度處于200℃～300℃時，沒有立即出現應力腐蝕開裂現象；在溫度為150℃、氯的濃度為500ppm的情況下，經過了168h沒有出現裂縫，由此可見，在高溫水中，氯濃度≤50ppm時很難產生裂縫，有時氯濃度甚至達到600ppm也不易產生應力腐蝕開裂。通過認真分析發現，微量氧屬于開裂產生的必要條件，若將水中的氧全部清除，則即使氯濃度很高，也不會出現應力腐蝕開裂現象。
4 對304和316不銹鋼的應用范圍建議
現階段，我國在奧氏體不銹鋼防范氯化物應力腐蝕開裂方面還沒有制定較為明確的氯含量標準，因此，在城鎮集中供熱中的供熱波節管換熱器上，建議參照丹麥在該方面的有關規定，但不能完全照搬，而是要根據我國的實際，對氯含量的限制適當進行放寬，否則在水處理設備費用和運行費用方面將會非常高，鑒于此，建議將生水氯含量低于50ppm作為一個檔次，具體如下：
第一，在水處理條件非常好的情況下，對水全部進行除氧，即氧含量必須小于0.1mg/L，且全部使用304不銹鋼材料。
第二，在對水進行軟化的同時，一次完成除氧，且生成水的氯含量小于50mg/L。在水溫小于130℃的情況下，建議采用304不銹鋼；當水溫大于130℃的情況下，則建議運用316不銹鋼。
第三，在水處理條件較差的情況下，當直供水溫≤95℃時應選擇304不銹鋼；水溫在100℃～130℃時應選用316不銹鋼；當水溫≥130℃時應尋找在抗氯化物應力腐蝕開裂性能方面質量更好的不銹鋼新型材料。選擇過程中需要從該材料的抗氯化物開裂的性能、加工性能和經濟性等方面綜合考慮。
第四，當蒸汽鍋爐的蒸發量大于6t/h的時候，必須對水進行全部除氧。由于低壓蒸汽通常不溶解鹽類，所以當汽源溫度過高時，可認為其中不含有氯化物。當汽源屬于飽和蒸汽時，其中氯化物的雜質攜帶量通常與鍋水質量和蒸汽濕度具有直接的關系，若鍋爐汽水的分離裝置良好，t鍋爐就不易產生汽水共騰和嚴重的漏水現象，鍋爐只要不在嚴重超負荷狀態下運行，則蒸汽的濕度一般會保持在3%以下，而飽和蒸汽中所攜帶的氯化物也應該很少，所以鍋爐汽水裝置的良好運行，是防止氯化物應力腐蝕開裂問題的最有效保障。
第五，低碳不銹鋼304L和316L通常只在焊接管中或者用戶指定要求的情況下使用，為了有效節省成本，通常不使用低碳不銹鋼材料。
第六，電化學保護應力腐蝕會與材料、環境的電化學反應具有非常密切的關系，因此在利用電化學方法的過程中，可通過以下兩種形式來防止應力腐蝕破裂現象的發生：通過給定電位來使處于運動狀態的游離電位從應力腐蝕敏感區離開；通過加入一定量的緩沖劑來使開路電位轉移到應力腐蝕的不敏感區域。
5 結語
綜上所述，奧氏體是否容易出現腐蝕開裂主要和熱網和鍋爐水處理裝備及運行水平相關，當前有很多鍋爐都沒有設置除氧設備，一些設備雖然設置了除氧設備，但是由于運行不正常，會出現汽水分離器蒸汽短路，無法發揮分離作用，在允許過程中會出現漏水或汽水共騰事故，由于熱網除污器失效或者失水率過高等情況的存在，很容易導致不銹鋼材料腐蝕開裂，所以提升熱網和鍋爐的運行水平至關重要，本文重點對奧氏體不銹鋼材料在防止氯化物應力腐蝕開裂的問題進行了探討，在預防氯化物腐蝕方面具有一定的借鑒參考價值。
參考文獻
[1] 董雷云，劉長軍，潘緝悌.板式換熱器不銹鋼板片失效分析[J].壓力容器，2005，22（5）.
[2] 朱流，沃銀花，酈劍，等.SUS304不銹鋼膨脹節腐蝕失效分析[J].熱處理，2005，12（3）.
關鍵詞：不銹鋼；鉆孔；攻絲；工藝
1 概述
不銹鋼（Stainless Steel）指耐空氣、蒸汽、水等弱腐蝕介質和酸、堿、鹽等化學浸蝕性介質腐蝕的鋼，又稱不銹耐酸鋼。實際應用中，常將耐弱腐蝕介質腐蝕的鋼稱為不銹鋼，而將耐化學介質腐蝕的鋼稱為耐酸鋼。由于兩者在化學成分上的差異，前者不一定耐化學介質腐蝕，而后者則一般均具有不銹性。不銹鋼常按組織狀態分為：馬氏體鋼、鐵素體鋼、奧氏體鋼、奧氏體-鐵素體（雙相）不銹鋼及沉淀硬化不銹鋼等。另外，可按成分分為：鉻不銹鋼、鉻鎳不銹鋼和鉻錳氮不銹鋼等。
不銹鋼加工是指憑著不銹鋼的性能對不銹鋼進行剪、折、彎、焊等機械加工最終得到工業生產所需的不銹鋼制品的過程，在不銹鋼加工的過程中需要借助大量的機床、儀器、不銹鋼加工設備。不銹鋼加工設備分為剪切設備和表面處理設備，剪切設備中又分為開平設備和分條設備。此外，從不銹鋼的厚度來分，又有冷熱軋加工設備之分。熱切割設備主要有等離子切割、激光切割、水切割等。
2 不銹鋼的攻絲加工
2.1 不銹鋼攻絲加工的難點
不銹鋼作為一種優良的耐腐蝕材料并兼有強度和韌性方而的優異性能，在其應用不斷擴大的同時，其難加工特性的矛盾在不銹鋼攻絲上顯得尤為突出，不銹鋼攻絲的難加工性主要表現在：一是攻絲扭矩大；二是斷屑和排屑困難；三是絲錐磨損快，使用壽命短。以上情況的產生主要是由于不銹鋼材料的切削性能所決定，不銹鋼的切削性能主要表現在以下幾個方面：不銹鋼具有良好的塑性及一定的韌性和強度，導致加工硬化現象嚴重，伴隨著馬氏體相變而產生的材質硬化，表面硬度可達HV400，非常容易對刀具切削刀口造成損傷；不銹鋼的高溫強度也很高，對于熱敏感刀具的切削尤為不利；不銹鋼的熱傳導率低，與低碳鋼相比，100℃時只為其1/2，900℃時僅為其1/3。因此在各種切削速度下，其切削溫度均較45#鋼高出100℃以上；不銹鋼具有相當大的韌性和強度，且延伸率約為碳鋼的2倍，使加工中易與刀具發生粘結、易形成積屑瘤。
2.2 不銹鋼攻絲加工的改善
加工螺紋底孔一般采用鉆孔的方法來解決，對于M10以上螺紋的底孔，可采用鉆擴的方法解決。底孔加工質量的高低直接影響螺紋加工的難易程度和螺紋精度。一般底孔直徑太小或冷硬層較厚，會造成攻絲困難；底孔直徑太大或表面粗糙度較高，加工的螺紋精度就會降低。一定要嚴格按照《機械工人切削手冊》進行查表和計算，然后選擇所需加工螺紋底孔的鉆頭或擴孔鉆頭。根據加工螺紋底孔直徑的大小及螺紋底孔加工的方法（鉆孔或擴孔），選擇適當的切削速度和進給量并在切削液中加入硫、二硫化鉬等成分，作為劑冷卻降低孔壁的表面粗糙度，以及防止產生過高的切削熱，進而加厚冷硬層，給以后攻絲造成困難。選擇的切削速度一般應在15-20m/min。孔徑越大時，選擇的切削速度越低進給量一般應在0.05-0.18mm/r。同樣孔徑越大時，選擇的進給量越低。在螺紋底孔加工時，孔口一定要倒角，通孔螺紋兩端都要倒角，倒角處直徑可略大于螺紋大徑，這樣可使絲錐開始切削時容易切入。并可防孔口出現擠壓產生凸起現象。
提高攻絲效率和攻絲質量進而延長刀具的壽命，與工件和攻絲機床形成的攻絲系統也有一定的關系。絲錐的順利導入和保證絲錐與螺紋底孔同軸是防止絲錐折斷、減少絲錐磨損、延長絲錐壽命的必要保證。
3 不銹鋼材料攻絲加工
對不銹鋼（4Cr13）材料的機械零件內螺紋加工，工廠的一般工藝程序為：鉆孔-調質-車外圓-擴孔-車床前絲錐攻絲-鉆床后絲錐精攻螺紋。由于不銹鋼材料塑性大、摩擦系數大，粘附性強，因此易導致切削力增大、切屑易纏粘在絲錐上，排屑困難，嚴重時會導致絲錐折斷；在高溫條件下加工時，易粘附切削刀具，導致加工時產生振動和絲錐磨損，使加工件表面粗糙度降低，尺寸精度得不到保證。為了有效的提高加工質量和提高生產效率，對該工藝進行了改進，改進后的工藝程序為：粗鉆孔-調質-車外圓-擴孔-軟爪夾持、車床后絲錐精切螺紋。
對標準絲錐的幾何參數也進行了改進，主要改進方面如下：（1）增大絲錐切削刃前角。一般標準絲錐切削刃前角常取8-10°，對于切削不銹鋼材料此角偏小，致使刀刃不夠鋒利，切削不順利，切削扭矩大，絲錐易折斷。經試驗證明，將前角加大到15-20°較適宜（如圖1）所示。（2）刃磨排屑槽。由于標準絲錐一般做成直槽，切屑易滯留在直槽內，導致增加摩擦，加快了刀具磨損，降低了絲錐的耐用度和螺紋的加工質量。在直槽絲錐導向部分刃磨出3-5°的斜面，可控制切屑沿著絲錐進刀方向排出螺孔外，改進了直槽排屑的不足，減少了刀具磨損，提高了絲錐的耐用度和螺紋的加工質量。（3）鏟削導向部分后角。有的標準絲錐導向部分沒有后角，車孔壁產生很大摩擦，絲錐易咬死。對絲錐后角鏟削0.2-0.3mm，有較好的防止絲錐咬死作用。
[參考文獻]
[1]王選選.機械制造工藝.機械工業出版社.2007.
1、不銹鋼材料：不銹鋼材料規格有很多，其中良好的不銹鋼材料成分含18%鉻以及8%的鎳，達到此標準的材料才是符合國'家食品級標準是綠色環保產品，才能有防銹功能和耐腐蝕的作用。普通不銹鋼杯體色澤呈現發白和發暗的狀況，檢測的方法是放入濃度1%的鹽水浸泡24小時后，如果產生銹斑，就說明其所含的部分元素超標。
2、塑料配件：食品級新塑料的特點是不僅氣味小，而且表面光亮無毛刺，使用壽命長也不易老化。普通塑料或回收塑料的特點是氣味大且色澤灰暗毛刺多，塑料易老化且容易斷裂。
3、容量：好的不銹鋼保溫桶的內膽的深度與外殼的高度基本上是一致的。有些質量較差的保溫杯會在杯中添加沙子或者水泥塊來彌補缺失的重量，所以重量較大的保溫杯不一定就是質量好的。
4、密封性能：我們可以采用此種方法來檢測：在保溫桶中加水之后，按順時針方向扭緊瓶塞和杯蓋，然后再把保溫桶平放在桌面上，沒有出現水滲漏的情況，杯蓋與杯口的旋合很靈活且沒有間隙就說明保溫桶的密封性良好。
5、真空保溫性：我們可以這樣來檢測：將開水倒入保溫桶內順時針扭緊瓶塞或杯桶，待置2-3分鐘后用手觸保溫桶的表面，如果桶身有明顯的溫熱現象，就說明產品已經失去了真空度從而不能達到良好的保溫效果。
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（來源：文章屋網 ）
論文關鍵詞：不銹鋼切削加工；切削參數；合理選擇
1 不銹鋼切削加工的實際特點
1.1 具有很強的加工硬化趨勢，極易磨損刀具
大部分不銹鋼材料（馬氏體類不銹鋼例外）具有很強的加工硬化趨勢，同時，因為加工硬化層具有很高的硬度（通常高于原有硬度2倍左右，表面硬度HV能夠達到400-570kg/mm2）。不同的切削條件與不銹鋼工件材料，會讓加工硬化層深度從數十μm一直深入到數百μm（通常為100μm-200μm）。
1.2 切屑不易折斷或者卷曲
切削過程中切屑不易卷曲和折斷。特別是鏜孔、鉆孔、切斷等工序的切削過程中，排屑困難，切屑易劃傷已加工表面。在數控機床上切削不銹鋼時，斷屑與排屑是重點考慮的問題。
1.3 切屑具有很強的粘附性，極易造成刀瘤
不銹鋼材料具有很高的韌性，尤其是對其它金屬材料具有較強的親和力，加工過程非常容易造成刀瘤。
1.4 “三高”（高溫度、高硬度、高強度）不易分離切屑
不銹鋼的特性之一就是高溫度、高硬度、高強度。例如溫度維持在700°C的奧氏體類不銹鋼的機械性能仍不會顯著降低。
2 合理選用加工刀具
合理選用加工刀具是進行不銹鋼材料加工的重要先決條件。不銹鋼加工刀具的必須具有以下特點：較高的強度、硬度、韌性、耐磨性以及較低的不銹鋼親和力。
常用的刀具材料有硬質合金和高速鋼兩大類，形狀復雜的刀具主要采用高速鋼材料。由于高速鋼切削不銹鋼時的切削速度不能太高，因此影響生產效率的提高。對于車刀類較簡單的刀具，刀具材料應選用強度高、導熱性好的硬質合金，因其硬度、耐磨性等性能優于高速鋼。常用的硬質合金材料有：鎢鈷類（YG3、YG6、YG8、YG3X、YG6X），鎢鈷鈦類（YT30、YT15、YT14、YT5），通用類（YW1、YW2）。YG類硬質合金的韌性和導熱性較好，不易與切屑粘結，因此適用于不銹鋼粗車加工；而YW類硬質合金的硬度、耐磨性、耐熱性和抗氧化性能以及韌性都較好，適合于不銹鋼的精車加工。加工1Cr18Ni9Ti奧氏體不銹鋼時，不宜選用YT類硬質合金，由于不銹鋼中的Ti和YT類硬質合金中的Ti產生親合作用，切屑容易把合金中的Ti帶走，促使刀具磨損加劇。
3 合理選擇刀具幾何角度
合理選擇刀具幾何角度非常重要，其切削部分的幾何角度直接影響著不銹鋼工件進行切削加工時的切削力、表面粗糙度、加工硬化趨勢、生產率、刀具耐用程度等諸多方面。合理選擇刀具幾何角度不僅可以提高工件的加工質量和加工效還可以顯著降低加工成本（如降低刀具的更換頻率和廢品率等）。
3.1 合理選擇前角
進行不銹鋼切削時，應該在不降低刀具強度的前提之下，適當提高前角 。刀具前角的適當提高會降低刀具的塑性變形能力、切削熱以及切削力，加工硬化的趨勢也會隨之減輕，相應地，刀具耐用度便會顯著提高。綜合看來，通常情況下刀具前角保持在12°-20°為最佳，具體角度根據實際需要來調整。
3.2 合理選擇后角
在彈性與塑性兩方面均高于常規碳素鋼的不銹鋼，進行切削時，如果刀具后角 過小，會增加車刀后角與切斷表面的接觸面積，此時，摩擦高溫區集中于車刀后角部位，刀具的磨損會顯著加快，并且工件的表面光潔度會顯著降低。因此，進行不銹鋼工件切削時，車刀后角 應該大于車削普通碳鋼時的角度，但是不可以過大，因為過大的后角會導致刀刃強度地急劇下降，刀具的耐用度得不到保證。所以，刀具后角保持在6°-10°之間為最佳。
3.3 刃傾角
由于采用較大的前角，刀尖強度會有所削弱。為增強刀尖強度而又不使背向分力增加過大，刃傾角宜取較小數值，一般為-5°至 -15°，連續切削時取較大值，斷續切削時取較小值。
4 合理選擇切削用量
合理選擇切削用量直接影響著不銹鋼加工的效率與質量，所以，在合理確定刀具類型和刀具幾何角度之后，必須要科學合理地確定切削用量。
可再生能力強
相比而言，不銹鋼含有的可再生成分較高，一般在60%～90%，而且，這種比例在不銹鋼的所有形式中都是一樣的。其他金屬的不同產品含有的可再生成分比例可能是不同的。比如，碳鋼板帶含有的可再生成分比例只有25%～35%;建筑用的鋁板，其含有的可再生成分為零(表1)。建材的回收率方面，不銹鋼使用壽命結束后，大概92%可以被回收。由此特征，不銹鋼可回收制成原來的產品形式，或制成其他形式建材。例如，Wil-liamPennPlace是1952年建成的建筑，地處賓夕法尼亞州的匹茲堡，其門廳采用不銹鋼作為室內裝修材料，在2002年大廳改造時，將原來的不銹鋼拆下來進行簡單的清洗后重新安裝利用，效果依然很好(圖1)。還有，紐約的SoconyMolil大樓，其立面建筑材料是不銹鋼產品(圖2)，在使用40多年間，沒有進行過大規模的表皮清洗，承包商雇傭的清潔人員，只是用一些很簡單的清洗劑或者清水就對大樓進行了清洗，而且對環境沒有什么影響。
使用壽命周期內成本低
不銹鋼有較長使用壽命，甚至可以和建筑同壽命。并且，相比之下，不銹鋼在壽命周期內的成本最低。由美國某屋面承包商提供的資料中，他們對各種屋面材料的壽命和壽命周期內的成本進行比較，涉及幾種常用的屋面材料(表2)。通過材料的預計壽命和每平方米的初始成本比較，發現鋁的初始成本比較低，但在使用過程中需要更換若干次。而不銹鋼、銅和瓷磚等材料，都有比較長的使用壽命，可以和建筑同壽命。如果以100年為壽命階段，不考慮通貨膨脹因素，不銹鋼是壽命周期內需要成本最低的一種材料，這也是為什么不銹鋼被經常用在公共建筑中的原因。紐約JamaicaTrainTerminal火車站在設計之初，業主希望建筑的使用壽命可以達到100年，同時是免維護或者低維護，設計師最終選用316牌號的不銹鋼表皮(圖3)。這個火車站處在海邊，而且有中等的城市污染，空氣中的酸、堿性物質會造成不銹鋼表面的氧化，影響立面效果，316牌號的不銹鋼解決了表皮氧化的問題，同時不銹鋼的使用壽命也滿足業主要求。雖然不銹鋼表面的鈍化處理能推遲表面氧化的時間，但是建筑所處的環境因素是選擇不銹鋼牌號的重要依據，在選擇不銹鋼作為建筑表皮時，應該注意［3］。
降低建筑能耗需求
不同粗糙、不同光滑程度的不銹鋼產品，對太陽能的反射量存在差異，所以，根據不同設計要求，應選擇適合的不銹鋼產品作為建筑表皮，從而降低能源的消耗，減少城市的熱島效應。根據當地的環境條件，選用合適牌號和表面形式的不銹鋼材料，能起到降低建筑制冷能耗的作用。美國綠色建筑評價體系(LEED)中規定，對于坡屋面或外墻，坡度大于1∶6時，SRI必需要大于29;對于平屋面和低坡屋面，SRI應該大于79。不銹鋼材料用作遮陽構件時，SRI也很重要。例如，舊金山的一個聯邦辦公大樓，表皮遮陽屏為不銹鋼產品，其減少建筑吸熱的效果明顯(圖4)。還有，德國的一個展覽中心，展廳也采用不銹鋼絲網做成的遮陽屏，其減少建筑吸熱的效果也不錯。根據LBNL提供的CoolRoofingMaterialsDatabase數據和供應商提供的資料顯示，SRI根據不銹鋼表面的不同，值也不同。黯淡無光的不銹鋼表面，SRI在39～60之間，適合作屋面材料，鍍鋁不銹鋼表面的SRI值接近60。表面越光亮的不銹鋼，SRI值越高，任何帶有白色涂層的不銹鋼，SRI都比較高，大多高達107(表3)。PittsburghConventionCenter是第一個獲得LEED金牌認證的建筑，建成于2003年，也是當時世界上獲得LEED金牌認證最大的建筑(圖5)。此建筑就地取材，建材都含有高再生成分，與低碳設計的理念相一致。屋面采用304牌號不銹鋼，可以緩解環境的低腐蝕性影響，且采用扣蓋設計，防止被大風或者颶風掀起。采用不銹鋼材料之后，建筑減少了33%的加熱和制冷的需求，同時符合至少50年設計壽命的要求。
屋面徑流對環境影響小
不銹鋼作為屋面材料，或者作為支撐綠化屋頂中防水膜的結構，都會大大降低屋面徑流中的有害元素，減少徑流對周圍環境的影響。綠化屋頂由于成本低廉、能源消耗小、建筑加熱和制冷需求少而被廣泛關注，也是減少城市熱島效應的好方法［4］。綠化屋頂中，支撐防水膜和過濾膜最好的材料是不銹鋼，而且最好采用316牌號不銹鋼(圖6)。如果植物使用化肥，會造成對環境的腐蝕性比較強，鋁或者碳鋼材料很快會發生穿孔，不銹鋼則不會。同時，不銹鋼作為屋面材料或者支撐結構，由于其成分和制造工藝的原因，用它作為屋面材料時，屋面徑流中的有害物質會大大減少，如果屋面材料選擇不好，屋面徑流中可能含有有害物質，所以應限制徑流作為飲用水或者將其排入水循環系統中。屋面采用不同材料，屋面徑流中的成分也不同。瀝青作為屋面材料，會造成砷等有害金屬的釋放;采用生了銹的鍍鋅鋼、鍍鋅鐵皮，或者混凝土磚，屋面徑流中的鋅含量都比較高(表4)，鋅是一種生物殺傷劑，它對魚類和植物有害。新西蘭的屋面評價機構，對屋面材料中鋅的釋放量有規定，因為它會造成當地水生物的受害。不銹鋼屋面也做過相應的研究，其徑流中的鋅含量大大低于檢測線，鉻和鎳的含量也都在檢測線之下，遠低于日常飲用水中鉻和鎳的含量(表5)。因此，飲用水緊缺或者受到污染的地區，就可以采用不銹鋼屋面收集水，收集的水經過循環處理，用作飲用水或者灌溉植物。例如，悉尼奧運會主會場(圖7)，屋面采用316牌號不銹鋼，所有屋面水都被收集到地下蓄水罐中，用來澆灌草地和沖馬桶。
目前，世界各地很多獲獎作品或創新設計都采用不銹鋼作為建筑表皮，這些作品利用不銹鋼獲得具有吸引力的外觀效果和產生低碳性能。通過建筑師、開發商、承包商、技術顧問等多方的探討、咨詢，不銹鋼作為建筑材料在建筑設計中的不斷出現，使建筑達到了更好的設計效果并滿足低碳的要求。（本文作者：孫鳳明、王茜 單位：河北工程大學建筑學院）
不銹鋼是一種含鉻的鐵合金，這種合金的主要成分是鐵，另外還有錳、鉻、釩，鉬、鎳、銅等金屬元素。因為不銹鋼內有鉻的存在，會在表面產生一層肉眼看不見的薄膜，這層膜具有保護作用，可以隔絕空氣、水氣，還可以防止外來腐蝕物的攻擊。在拋光后，鋼鐵表面好像一面鏡子，閃閃發亮。
不銹鋼與衣食住行
俗話說：“民以食為天”。我們用餐時，處處都有不銹鋼的蹤影，它通常制作成叉子、湯匙等餐具。不銹鋼制品的餐具不但顯得高貴精致，而且具有耐腐蝕、強度佳等優點。德國的刀具相當聞名，許多人到德國旅游，都會買德國產的菜刀，而德國的剃須刀更受男士們歡迎，這種剃須刀就是以不銹鋼材料制成的，刀具壽命相當長，可以使用一二十年都不需要打磨。
很多人可能懷疑，不銹鋼在衣著方面能有什么樣的表現。如果您也有這種想法，那可是大錯特錯。不銹鋼常用來制作裝飾性的配件，如發飾、手表、領帶夾、褲子上面的鉚釘，或是襯衫上面的袖扣等小配件，這些配件往往是流行衣飾的風向標。此外，不銹鋼也常使用于成衣架或曬衣架。不銹鋼材質的好處是，不需要在外層涂上一層亮膜或烤漆，依然表面有光澤且耐用程度高。
不銹鋼在“住”的應用上，不勝枚舉。不銹鋼在裝飾工程上的應用，有包柱、包框、外墻、造形、扶手等。這是因為不銹鋼材質能提升建筑物的質感與美觀性，使其不僅亮麗而且耐久。不銹鋼兼具美感、堅固耐用以及容易清潔等優點。不銹鋼在建筑領域中的應用始于20世紀，采用不銹鋼做天棚及墻面裝飾材料的建筑，即使處在各種不良的環境，如潮濕、工業污染等，仍可保持亮麗的外觀。
隨著經濟增長和生活水準的提高，不銹鋼具有良好的綜合性能已是人們的共識。從華麗大酒店、商業建筑、體育場館、教堂、橋梁、隧道等公共設施到住宅，或是從裝飾、屋頂到屋內水槽、浴槽等，不銹鋼的應用越來越廣泛。
在“行”這一方面，不銹鋼也有它的一片天地。首先就是交通工具，如汽車、機車，火車等，各種車體中當然有許多結構都是由不銹鋼加工而成的，如骨架、底板、車體、排氣管等。做為車體的材料需要有適度的強度、剛性、韌性以及焊接性能，不銹鋼車體結構具有減輕車重、安全防火以及較優良的耐沖擊性等特點。
1962年，日本東京落實了不銹鋼在鐵道車輛車體上的應用。使用不銹鋼不僅使車體光澤明亮，更可減輕重量，進而降低能源的消耗。和碳鋼制造的軌道車輛相比，不銹鋼車體的重量減輕超過三分之一。
不銹鋼的廣泛用途
不僅在衣、食、住、行等方面，不銹鋼可以展現質感與美感，即使在電子產業中，不銹鋼也有廣闊用途。不論是手機、數碼相機、顯示器面板、隨身聽外殼等，隨處可見其芳蹤。
【關鍵詞】碳鋼動車組；成本低；強度高；運營收益大
引言
目前，我國高鐵運營里程已經接近1.2萬公里，全路共有13個鐵路局開行了動車組列車，建立了9個動車段，39個動車運用所，投用動車組1183列，其中時速200-250km/h動車組578列，時速300-350km/h動車組605列，日均開行動車組列車2400余列，日均發送旅客量超過240萬人次，動車組累計運行里程超過16.7億公里，單列最長累計運行里程達390萬公里，單程開行距離最長達到2500公里，我國高鐵運營里程、動車組保有量均占世界總量一般以上。動車組在我國特有的大運量、持續高速、環境差異大、多橋梁隧道等極其復雜的運營環境下，實現了總體的安全、平穩、有序運營。
1 國內動車組車體概況
動車組車體技術是9大核心技術之一，對整車的安全運行起著至關重要的作用。動車組經過十多年的高速發展，根據車體材料的不同，動車組車體分為鋁合金車體和不銹鋼車體兩類。所有時速300-380km/h的動車組，車體材料都是鋁合金；時速200-250 km/h動車組的車體材料分成兩種：鋁合金和不銹鋼。
鋁合金車體具有重量輕、耐腐蝕的特點，實現了車輛的輕量化，降低了由于腐蝕而產生的維修成本；鋁合金車體主結構采用通長型材，焊縫為平直結構，便于實現自動化焊接，焊接變形小，保證了車體具有良好的外形輪廓；另外，鋁合金車體為全焊接結構，保證了車體的氣密性，為旅客提供了一個舒適的乘車環境。不銹鋼車體抵抗腐蝕的性能最好，整個壽命周期內，基本不發生因為腐蝕而產生的修理問題。
2 鋁合金車體和不銹鋼車體的缺點
2.1 鋁合金車體的缺點
2.1.1 模具費用高
鋁合金車體大量使用擠壓鋁型材，這些型材需要專門的模具，復雜一點的模具大概20萬左右，以CRH380D為例，車體型材大概80多種，模具費用保守估計600多萬，增加了車體的生產成本。
2.1.2 鋁合金車體的焊接
與鋼相比，鋁材料的焊接有如下不利因素：
（1）容易與氧氣結合形成氧化膜或雜質，焊接時易形成氣孔、夾渣等缺陷；
（2）導熱性和熱膨脹性較高，焊接時產生很大的收縮應力；
（3）鋁合金有較大的融化范圍，易產生裂紋；
（4）氫在液相中的溶解度較高，在凝固時迅速下降，易產生氣孔；
（5）鋁材熔化時無顏色變化，操作者對溫度控制較困難；
（6）鋁材焊接時產生的金屬蒸汽、煙塵的毒性比普通碳鋼的大，施工人員須認真防護。
2.1.3 鋁合金焊接后的軟化現象
鋁合金型材強化機理為時效強化，焊接時會損失部分的時效強度，熱影響區附近強度下降很大，以壁厚小于等于5mm的鋁合金型材EN AW 6005A T6為例，其母材的屈服強度為215MPa，但是其焊接熱影響區的屈服強度僅為115 MPa，強度損失將近一半，鋼的焊接熱影響區強度也會有所下降，但是沒有鋁材下降的這么大。
2.1.4 防火安全性差
鋁的熔點為660 ?C，發生火災時，鋁合金車體車輛容易造成塌陷，不利于人員疏散，加重了損害的后果；而鋼的熔點在1400 ?C以上，發生火災時，其骨架仍然可以維持基本結構，為乘客疏散提供空間。所以，從防火安全性考慮，車輛不宜采用鋁合金車體結構，以莫斯科地鐵和紐約地鐵為例，二者至今仍然不使用鋁合金車體。
2.2 不銹鋼車體的缺點
不銹鋼車體的焊接大部分采用電阻焊，所以整車氣密性不佳，車輛通過隧道或者匯車時，車內的壓力變化將引起乘客的不適；其次，不銹鋼材料與碳鋼材料相比，價格較高，增加了車輛成本。
3 國內碳鋼車現狀
目前，國內碳鋼車絕大部分為25型車，時速120-160km/h，該車體鋼結構主要采用耐候鋼制造，厚度≤6mm的板材采用鎳鉻系耐候鋼，厚度大于6mm的板材及型鋼采用Q235。車頂空調機組處平頂板、廁所、洗臉間處鐵地板、腳蹬等易腐部位采用不銹鋼板，以增強其抗腐蝕能力。車體鋼結構廣泛采用冷軋型材，如波紋地板、側墻縱向梁、上邊梁及車頂的側頂板和邊梁等，有效的減輕了自重，提高了鋼結構的平整度。
車體鋼結構的零部件在組焊前，需要對鋼材進行防腐處理，車體內外表面均預涂底漆，并涂兩遍防銹漆，在車內表面及底架下表面還須噴涂防腐隔聲漿，這樣不僅有效的達到隔音的效果，而且還能起到車體鋼結構防腐的目的。目前國內碳鋼車壽命為30年，鋼結構在15年之內不發生挖補、截換。
碳鋼車在后續的使用過程中，需要對車體腐蝕部位進行修理，但是其在很多方面仍然具有很大優勢。
4 碳鋼車與其它材料車體的成本對比
4.1各種車體材料價格對比
（1）金屬材料價格
目前國內金屬材料價格如下：
碳鋼：8000元/噸；不銹鋼：25000元/噸；鋁材：30000元/噸。
（2）各種車體重量對比
目前，國內不同類型車體的重量如下：
碳鋼車體，以25T為例：約14噸；不銹鋼車體，以CRH1E為例：約12.3噸；鋁合金車體，以CRH380D為例：約12.5噸
（3）單個車體金屬原材料的成本
綜合（1）、（3），各種類型車體需要金屬材料的成本如下：
碳鋼車體：14噸x8000元/噸=11.2萬；不銹鋼車體：12.3噸x25000元/噸=30.75萬鋁合金車體：12.5噸x30000元/噸=37.5萬
參考圖1，單車金屬原材料的成本，鋁合金車體成本最高，其次是不銹鋼車體，碳鋼車體成本最低。
圖1 單個車體金屬原材料的成本
4.2 整個車體價格比較
車體的制造成本包括很多方面，首先是原材料的成本和二次成型的成本；其次是焊接成本，焊接成本由人工成本和焊接耗材構成，人工成本包括焊前清理、焊后打磨、層間清理、預熱、點固焊、裝夾等，焊接耗材包括焊絲、保護氣體等；最后是車體的表面涂裝成本，包括拋丸、底漆、中涂、膩子、面漆等。
日本是生產和運用不銹鋼車和鋁合金車數量多的國家，它們的統計結果參見下面的表1（僅作為參考，不代表國內動車組情況，但是整體趨勢是相同的），結果顯示，如果碳鋼車體的制造價格為1，不銹鋼的價格則為1.07，鋁合金車體的價格為1.7，整個車體成本鋁合金最貴、不銹鋼次之、碳鋼造價最低。
表1 日本三種車體的制造價格（美元）
種類 碳鋼車體 不銹鋼車體 鋁合金車體
碳鋼 6248 1699 88
不銹鋼 4301 21045 0
鋁合金 0 0 34963
焊機費用 1464 486 2143
油漆 12679 3468 14500
工時費 54643 58286 80143
其它費用 6347 6800 10547
合計 85682 91802 142384
4.3 各種車體材料的強度對比
鋁材料質地較軟，即使通過固溶處理或者時效處理，其屈服強度僅能達到215MPa；不銹鋼材料的屈服強度較高，但是因為不銹鋼防腐的核心在于材料中添加一定比例的元素Cr，而這種元素限制了不銹鋼的強度，通常情況下，不銹鋼材料的最大屈服強度為350 MPa；碳鋼材料可以達到700MPa的屈服強度，可以用作車體牽引梁、枕梁等受力大的部位，由于其具有很高的強度，所以可以降低材料的厚度。各種材料性能參見表2。
表2 各種車體材料性能對比
材料號 標準 屈服強度[MPa]
鋁合金車體材料 （板材）EN AW-5083 H111 EN 485 板厚t≤6.3 125
板厚6.3< t≤80 115
（型材）EN AW-6005A T6 EN 755 壁厚t≤5 215
壁厚5< t≤15 200
不銹鋼車體材料 1.4301 EN 10088 210
1.4318 EN 10088 350
碳鋼車體局部材料 1.8974 EN 10149 700
4.4維修管理
車體采用不銹鋼和鋁合金材料，主要是為了提高車輛的耐腐蝕性和輕量化，過去30年的運營實際已經驗證，不銹鋼車體和鋁合金車體基本是不用維修的。 車輛采用碳鋼制造，經過10-15年，局部就會被腐蝕，必須進行修補，增加了修理費用。
4.5 運營收益
目前，碳鋼車體使用壽命為30年；不銹鋼動車組車體，以CRH1E為例，使用壽命是25年；鋁合金動車組車體根據種類的不同，其使用壽命也不同，CRH380A、CRH380B、CRH380D、CRH2、CRH3使用壽命為20年，CRH3A、 CRH5使用壽命為30年，綜合起來，鋁合金動車組車體大部分車型的壽命為20年。碳鋼車體比其它類型動車組多5到10年的壽命，所以增加了這些年的運營收益。
下面計算一下5年的運營成本，選取兩個典型城市北京和上海，北京到上海距離1318公里，距離不短也不長，屬于中等距離的鐵路運輸，運行時間5個半小時，大部人不會有乘車時間太長而引起的疲勞感覺，所以動車組運輸以北京到上海為例是十分科學的。以高速動車組CRH380D為例，動車組定員556人，其中二等座席518人，一等座席28人，商務座席10人。北京到上海高鐵二等座553元，一等座933元，商務座1748元。考慮高鐵停靠多個車站，每站都有乘客上車下車，假設定員的75%做到終點，按照每個動車組每天發二班計算，5年內票額總計：
（553x518+993x28+1748x10）x365x5x2x75%=9.08億元
統計結果顯示：碳鋼車體動車組在整個壽命周期內，同不銹鋼動車組和鋁合金動車組相比，至少多產生9.08億元的運營收益。
5 碳鋼動車組展望
從上面的分析結果可以看出，碳鋼車體無論從材料成本、整個車體成本、材料的屈服強度還是運營收益上，都具有無可比擬的優勢， 碳鋼車體動車組在未來將會存在廣闊的前景。
參考文獻：
[1]EN 485， Aluminium and aluminium alloys - Sheet， strip and plate [S].
[2]EN 755， Aluminium and aluminium alloys-Extruded rod/bar，tube and profiles [S].
[3]EN 10088， Stainless steels [S].
關鍵詞：不銹鋼；刀具；切削量；
隨著工業經濟的快速發展，不銹鋼已廣泛應用于各個生產領域，不銹鋼在大氣中或在腐蝕性介質中具有一定的耐蝕能力，并在較高溫度（>450℃）下具有較高的強度。在與氧化性介質接觸中，由于電化學作用，表面很快形成一層富鉻的鈍化膜，保護金屬內部不受腐蝕；但在非氧化性腐蝕介質中，仍不易形成堅固的鈍化膜。為了提高鋼的耐蝕能力，通常增大鉻的比例或添加可以促進鈍化的合金元素，這些合金元素在鋼中的含量不同，對不銹鋼的物理結構及化學性能產生不同的影響，對切削加工性影響很大。不銹鋼加工切削刀尖處溫度高、切屑粘附刃口嚴重、容易產生積屑瘤，加劇了刀具磨損，影響加工表面粗糙度，從而影響工件質量，為提高加工效率和工件質量，應從不銹鋼加工件特性分析，選擇合理的刀具材料、車刀幾何參數和切削用量至關重要。
1. 不銹鋼有哪些切削特點
在不銹鋼的切削加工中，不銹鋼的切削加工性比中碳鋼差得多，首先要對被加工件的被切削性能有所了解，不銹鋼在切削過程中有如下幾方面特點：
1.1.加工硬化嚴重：不銹鋼的塑性大，塑性變形時品格歪扭，強化系數很大；且奧氏體不夠穩定，在切削應力的作用下，部分奧氏體會轉變為馬氏體；再加上化合物雜質在切削熱的作用下，易于分解呈彌散分布，使切削加工時產生硬化層，給后續加工工序增加了困難。
1.2.加工性能：不銹鋼在切削過程中塑性變形大、韌性高，切削力增加、熱強度高、切削時消耗能量大，切削溫度高；不銹鋼導熱率低，散熱不好易形成刀具高溫；不銹鋼粘結凝焊性強，切削過程中易形成積屑瘤；不銹鋼加工硬化傾向強，切削表面易形成硬化層；不銹鋼不易斷屑，切削過程中易堵塞，影響加工表面的光潔。
1.3.切削溫度高：切削時塑性變形及與刀具間的摩擦都很大，產生的切削熱多；加上不銹鋼的導熱系數約為45號鋼的?～?，大量切削熱都集中在切削區和刀―屑接觸的界面上，散熱條件差。
1.4.切屑不易折斷、易粘結：不銹鋼的塑性、韌性都很大，車加工時切屑連綿不斷，影響操作，同時擠傷工件加工表面，在高溫、高壓下，不銹鋼與其他金屬的親和性強，易產生粘附現象，并形成積屑瘤，加劇刀具磨損。
1.5.刀具易磨損：切削不銹鋼過程中的親和作用，使刀―屑間產生粘結、擴散，從而使刀具產生粘結磨損、擴散磨損，不銹鋼中的碳化物（如TiC）微粒硬度很高，切削時直接與刀具接觸、摩擦，擦傷刀具，還有加工硬化現象，均會使刀具磨損加劇。
1.6.線膨脹系數大：不銹鋼的線膨脹系數約為碳素鋼的1.5倍，在切削溫度作用下，工件容易產生熱變形，尺寸精度較難控制。
2.刀具材料選擇
不銹鋼切削加工工序中，如何選擇合理刀具材料是保證高效率切削加工不銹鋼的重要條件。切削不銹鋼時選擇刀具時應考慮以下參數：
2.1.高速鋼的選擇：高速鋼主要用來制造銑刀、鉆頭、絲錐、拉刀等復雜多刃刀具。普通高速鋼W18Cr4V使用時刀具耐用度很低已不符合需要，在相同的車削條件下，用W18Cr4V和95w18Cr4V兩種材料的刀具加工1Cr17Ni2工件，采用新型高速鋼刀具切削不銹鋼可獲得較好的效果。對于批量大的工件，采用硬質合金多刃、復雜刀具進行切削加工效果會更好。
2.2.硬質合金的選擇：YG類硬質合金的韌性較好，可采用較大的前角，刀刃也可以磨得鋒利些，使切削輕快，且切屑與刀具不易產生粘結，較適于加工不銹鋼。特別是在振動的粗車和斷續切削時，YG類合金的這一優點更為重要。
2.3.刀具幾何參數
2.3.1.前角：不銹鋼的硬度、強度并不高，但其塑性、韌性都較好，熱強性高，切削時切屑不易被切離。在保證刀具有足夠強度的前提下，應選用較大的前角，這樣不僅能夠減小被切削金屬的塑性變形，而且可以降低切削力和切削溫度，同時使硬化層深度減小。
2.3.2.后角：加大后角能減小后刀面與加工表面的摩擦，但會使切削刃的強度和散熱能力降低。后角的合理值取決于切削厚度，切削厚度小時，宜選較大后角，三軌由于切削量大，所以選用20°的后角。
2.3.3.刀盤直徑：刀盤的直徑一定要比被加工件大一點，否則在切削時受力非常大，而且不易刀片的散熱和鐵削的排出！一般刀盤直徑是被加工件寬度的1.5倍。
3.不銹鋼加工控制
3.1.選擇合理的切削用量
切削用量對加工不銹鋼時的加工硬化、切削力、切削熱等有很大影響，特別是對刀具耐用度的影響較大。選擇的切削用量合理與否，將直接影響切削效果。
3.1.1.切削深度ap：粗加工時余量較大，應選用較大的切深，可減少走刀次數，同時可避免刀尖與毛坯表皮接觸，減輕刀具磨損。但加大切深應注意不要因切削力過大而引起振動，可選ap=2～5 mm。精加工時可選較小的切削深度，還要避開硬化層，一般采用ap=0.2～0.5 mm。
3.1.2.進給量的選擇 實踐證明，進給量在0.12～0.20/r時較好。f=0.14/r時，每個鉆頭平均鉆孔80個，f=0.20/r時每個鉆頭平均鉆孔25個。
3.1.3.切削速度的選擇 鉆削不銹鋼時切削速度對鉆頭耐用度和孔的表面粗糙度影響很大。對1Cr18Ni9Ti不銹鋼鉆孔時的切削速度以8～10m/min較好。
3.2.切削液的選擇
用10%的油酸、20%～30%切削油、60%左右的醬油，配制成冷卻液。在切削加工時將配制好的冷卻液加入冷卻部位，最后加水，以便充分冷卻，保護鉆頭，但用完后應立即擦干凈機床導軌、工作臺面及冷卻液濺到的部位，以防生銹。經過反復使用證明，用這種冷卻液加工，不但表面粗糙度低，生產效率也提高了許多。
3.3.冷卻方式
在切削加工過程中應使切削液噴嘴對準切削區，或最好采用高壓冷卻、噴霧冷卻等冷卻方式。采用噴霧冷卻法效果最為顯著，可提高銑刀耐用度一倍以上；如用一般10%乳化液冷卻，應保證切削液流量達到充分冷卻。
蘇泊爾集團有限公司一直熱心社會公益。以嬰幼兒飲水健康為出發點，蘇泊爾集團有限公司發起在未來三年內免費為全國10000所幼兒園捐贈不銹鋼水龍頭為核心活動的“中國嬰幼兒飲用水改善公益計劃”系列公益活動。7月27日，“健康飲水 龍頭把關 不銹鋼水龍頭發展趨勢研討會暨中國嬰幼兒飲用水改善公益計劃“在北京國家會議中心舉行。
此次，蘇泊爾集團希望通過自身行動帶動這個行業及社會對于水龍頭的關注。“中國嬰幼兒飲用水改善公益計劃”旨在通過聯合政府、社會、媒體以及企業的力量，普及鉛對人體危害以及鉛防護的基本常識，引起大眾對鉛損傷、嬰幼兒飲用水健康安全的重視。通過為全國10000所幼兒園捐贈不銹鋼水龍頭的方式，來改善嬰幼兒飲用水的安全問題。
蘇泊爾集團有限公司“中國嬰幼兒飲用水改善公益計劃”將于7月陸續在全國開展活動，其中，捐贈活動將分為五個階段，為期3年，在全國范圍內計劃惠及萬家幼兒園、福利院。截止目前，蘇泊爾已經為全國范圍內包括北京、山西、云南、貴州等地的百余家幼兒園免費捐贈不銹鋼水龍頭。
蘇泊爾集團董事長蘇增福在談到蘇泊爾為什么要做不銹鋼水龍頭時說，一是產業轉型的需要。水龍頭生產方式比較傳統，市場競爭不夠充分，行業亟待規范和提升。我們有信心以新的生產方式和管理方式為水龍頭行業的進步做出貢獻。二是社會責任感。不銹鋼材質是制造水龍頭的最佳材質。304不銹鋼材料在使用過程中不會有重金屬超標。不銹鋼水龍頭表面處理只有物理拋光，不存在電鍍。
蘇泊爾集團有限公司在行業協會和標委會的支持下，正在積極起草不銹鋼水龍頭的國家標準。
蘇泊爾集團有限公司在2009年已將發展重心轉移到衛浴潔具行業，先后在浙江玉環、遼寧沈北新區、遼寧法庫建立了三大衛浴產業基地，規劃總投資30億，總占地超過3000畝。公司邀請國際知名專家擔任技術顧問，聯合自動化機器人研發機構瑞士ABB、清華大學等單位進行協同作業下的針對性攻關，開發不銹鋼潔具、陶瓷潔具、浴室家具等品類衛浴產品。
在沈陽沈北新區投建的蘇泊爾衛浴產業園，總占地面積達1293畝，規劃有生產廠區、研發中心、行政樓、物流中心、員工生活區等。建成后將主要生產不銹鋼水龍頭、水槽、浴缸等系列衛浴產品。與此同時，蘇泊爾衛浴沈陽法庫陶瓷衛浴基地，也正在建設年產100萬件的自動化程度極高的衛生陶瓷生產線。
蘇泊爾衛浴營銷總監劉瀅在談到蘇泊爾衛浴的市場布局時介紹，蘇泊爾衛浴的專賣店已經在杭州、北京等地的家居建材市場開了專賣店。
未來的兩三年時間內，蘇泊爾將在完善產品線的同時，協助各地經銷商以建材渠道為核心開衛浴專賣店，樹立形象，完善渠道布局，提升市場規模。
1、焊前焊條須經350°C左右烘焙1小時,隨烘隨用。
2、焊前必須對焊件清除鐵銹、油污、水分等雜質。
3、焊接時須用短弧操作,以窄焊道為直。
4、用直流電源時,焊條接正極。
5、THAF2209是鈦鈣型藥皮的超低碳含氮雙相不銹鋼焊條，具有良好的焊接工藝性能，焊縫金屬強度高，抗裂性好。由于含碳量低，并含有鉬、氮，故焊縫金屬具有較強的耐腐蝕性能，且耐應力腐蝕性能尤為突出。用途：適用于石化、核電、造船等行業同類型超低碳雙相不銹鋼材料的焊接。
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【關鍵詞】換熱器；管板管孔；鉆孔工藝；加工技術
1.概述
隨著我國國民經濟的持續快速發展，國內核電領域的建設規模不斷擴大，大型的核電站數量日益增加。核電設備的質量對核電機組的安全運行具有重要的作用，如何提高核電設備的質量逐漸成為核電工作中需要解決的問題之一。換熱器作為核電設備制造中最常見的產品，具有結構簡單、造價低廉和使用方便等優點，在核電領域有著廣泛的應用。但是，換熱器管板管孔的設計精度要求高，一般采用切削性能較差的復合材料，若制造人員沒有控制好管板管孔的加工質量，不僅會直接影響到換熱器設備綜合性能的發揮，而且也會給核電站的運行帶來一定的安全隱患。因此，制造人員必須重視換熱器管板管孔的加工質量，通過提高管板管孔的制造工藝，以確保換熱器設備功能的正常發揮。
2.核2、3級換熱器管板管孔的技術特點和難點
3.核電站換熱器管板管孔加工技術
以數控立式鉆床為例，根據大量的工藝試驗和產品實際加工的數據分析，欲獲得高精度、質量穩定的管孔，需注意幾方面關鍵因素的影響。
3.1 管板的裝夾和校調
管板裝夾和校調確定了管板待加工面的位置，是確保管孔垂直度的關鍵工序。常在鉆床主軸安裝千分表，檢查管板平面的高度差，將千分表的四周跳動量調整到要求范圍內。通常，對于核2、3級換熱器管板的水平公差范圍，應在0.05mm以下。
3.2 管板中心的定位
人工定位是在管板上以劃線的方式，確定管板中心點，然后在機床主軸安裝中心鉆，靠人眼判斷中心鉆與管板中心是否對正。這種方法的誤差較大，存在人工劃線、人眼判斷的累計誤差，造成管孔位置精度不高，不利于后續換熱器管束的裝配。
工具定位是借助專用的檢測工具，進行對刀定位。現在數控加工中常用尋邊器尋找工件的中心位置。尋邊器是用于數控加工中確定工件中心位置的一種檢測工具，可很方便地確定XY平面的加工中心。這種檢測工具的應用避免了人為因素的累計誤差，其定位公差可達±0.005mm。
在核2、3級換熱器管板管孔加工中，優先采用專用檢測工具確定管板中心，可以提高管孔的位置精度，為換熱器的管束裝配提供有利條件。
3.3 刀柄
對于高速機床而言，主軸、刀柄、刀具三者在高速旋轉時，必須具有極高的同心度及很好的動平衡。但刀具和刀柄之間的配合，很難實現無間隙配合，間隙的存在會引起刀具的徑向跳動，影響了切削時的動平衡。
3.4 刀具材料的選擇
加工深孔的刀具種類很多，應根據加工設備和管板材料選擇合適刀具。核級換熱器的管板多選用奧氏體不銹鋼材料。奧氏體不銹鋼材料的切削性能比碳鋼材料差，加工硬化現象嚴重，具有切削溫度高、切削力大、切屑不易折斷、易黏結，線膨脹系數大等特點。根據這些特點選擇的刀具材料應具有耐熱性好、耐磨性高、與不銹鋼的親和作用小等特點。
常用的刀具材料有高速鋼和硬質合金。通過試驗對比，高速鋼鉆頭不適合不銹鋼材料的加工，轉速不能很高，切屑易纏繞，容易燒傷鉆頭，不宜高速切削。硬質合金鉆頭有更好的耐熱性和耐磨性，可進行高速切削，更適合不銹鋼材料的切削加工。因此，試驗中主要選用了整體硬質合金內冷鉆和硬質合金釬焊刀頭式單刃槍鉆。
3.5 鉆孔工藝
根據不同的加工精度選用合理的鉆孔工藝方法，是保證管孔加工質量的重要因素。
管板鉆孔一般有兩種工藝方法：（1）一次鉆削成形的加工方法；（2）鉆孔加鉸孔的組合加工方法。
通過試驗發現，表1中孔徑公差在0.05mm以內的管孔，無論是使用整體硬質合金內冷鉆頭，還是使用硬質合金釬焊刀頭式單刃槍鉆，選用一次鉆削成形的加工方法均不能達到要求。以加工φ10.35mm的管孔為例，該規格和管孔的長徑比最大，超過12，加工難度最高。由于該管孔小而深，造成排屑困難，在試驗過程中，部分整體硬質合金內冷鉆因切屑堵塞而發生了斷裂；因鉆頭的長徑比較大，在立式鉆床的高鉆速下不易定位，容易偏離，導致進刀面的孔口0～20mm范圍內孔徑均超差0.05mm左右，且該段表面的光潔度差，呈現螺旋狀表紋，整個管孔長度內的孔徑有變化，不符合要求。為解決問題，改用組合加工方法。需預先考慮合理的鉸削余量，應通過一定量的試驗，才能確定鉸削余量。對第一道鉆孔孔徑進行數據收集和分析，確保在后序鉸孔中，解決孔口處的超差問題。通過試驗，該種方法能有效解決孔口超差的問題。并且鉸孔后的孔徑均在所要求公差范圍內，表面光潔度良好，小于Ra3.2。另外，鉆小孔徑深孔時，可采取鉆一定深度后退刀排屑的加工方法，有利于排屑順暢。
表1中孔徑公差在0.15mm以內的管孔，可采用一次鉆削成形的加工方法進行管孔加工，能滿足加工要求。
4.6 鉆孔切削參數和冷卻液的選擇
（1）切削參數的選擇
槍鉆的轉速也會影響孔加工表面的質量，當其他參數不變，轉速過低會造成孔加工表面的粗糙度達不到要求，轉速高于一定值，會造成斷屑困難，引起切屑堵塞。進給量過大或過小也會造成斷屑困難，影響切屑的形狀和大小，槍鉆的切屑長度應為50～70mm，若切屑太厚，可通過提高轉速，降低進給量來調整。因此，槍鉆的轉速和進給量有一個合理的范圍，才能保證槍鉆的正確使用和鉆孔質量。轉速及切削進給量與被加工材料和鉆頭直徑大小相關，根據各刀具供應商提供的切削用量推薦表，見表1所示，從表2中可查出切削速度和進給量，再以切削速度計算轉速，在此范圍內，通過切削試驗對參數進行微調，可確定最佳切削參數。
（2）冷卻液及參數的選擇
在深孔加工中，冷卻液的作用是冷卻及利用油壓排出切屑，其特性參數也會影響加工孔的精度。槍鉆的冷卻液與一般機械加工用油相比，具有壓力高，流量大等特點，對黏度和過濾精度有一定的要求。選擇黏度與鉆孔直徑有關，直徑越小，黏度越低。通常釬焊硬質合金槍鉆的切削油過濾精度必須達到5～20μm。冷卻液流量隨加工孔徑的增大而增加，孔鉆得越深所需壓力就越大，才能保證冷卻液有更大的流速和壓力，達到通暢排屑的作用。如果冷卻液供應不充分，則會造成切屑在切屑槽中的堆積，切削力增大，過大的扭矩使槍鉆折斷，或產生刀頭與刀桿分離現象。
4.結語
核電站換熱器管板管孔的加工質量對核電站安全運行的影響是巨大。因此，在管板管孔制造過程中，制造人員必須掌握好管板管孔的基本性質，確定加工設備和裝夾定位方法，同時選擇合適的刀柄刀具和切削參數，排除其它因素對管孔質量的影響，并采取合理的加工方案，最大限度提高換熱器管板管孔的加工質量。
參考文獻：
來先行已經兩個個月，從剛來的茫然，到漸漸給自己學習規劃，摸清了些方向。兩個月主要以最直觀的看為主，認為動手的機會還是少。進入了從看中學，學中思，思中問，問中又學的一個循環。這個問，又分問人，問書還有問資料。把學到的分類，可歸為五類：材料及其性能、脹形、拉深、沖裁彎曲和金工。
一. 材料及其性能
我公司常用的五材料種：201#不銹鋼﹑304#不銹鋼﹑45#鋼﹑A3板﹑Cr12。
1.201#不銹鋼為奧氏體型不銹鋼，具有耐酸、耐堿,密度高、拋光無氣泡、無針孔等特點。其化學成分(C)碳≤0.15，(Si)硅≤0.75，(Mn)錳5.5～7.50，(Cr)鉻16.0～18.0，(N)氮≤0.25，(N)氮≤0.25，(Ni)鎳3.50～5.50，(P)磷≤0.060，(S)硫≤0.030(S)
物理性能:
抗拉強度:σb (MPa)≥520
屈服強度:σ0.2 (MPa)≥275
伸長率:δ5 (％)≥40%
密度:7.93g/cm3
2.304#不銹鋼為奧氏體型不銹鋼，是一種通用性的不銹鋼材料，防銹性能比200系列的不銹鋼材料要強。耐高溫方面也比較好，能高到到1000-1200度。其化學成分(C)碳≤0.08，(Si)硅≤1.00，(Mn)錳≤2.00，(P)磷≤0.045，(S)硫0.03，(Ni)鎳8.0-10.5，(Cr)鉻18-20。
物理性能:
抗拉強度:σb (MPa)≥520
屈服強度:σ0.2 (MPa)≥205
伸長率:δ5 (％)≥40
密度:7.93g/cm3
3. 45#鋼為 優質碳素結構用鋼 ,硬度不高易切削加工,模具中常用來做模板,梢子,導柱等,但須熱處理。常將45＃鋼表面滲碳淬火，可以淬硬至HRC42~46。45鋼淬火后沒有回火之前，硬度大于HRC55（最高可達HRC62）為合格。 實際應用的最高硬度為HRC55（高頻淬火HRC58）
4. Cr12是應用廣泛的冷作模具鋼，具有高強度、較好的淬透性和良好的耐磨性，但沖擊韌性差。主要用作承受沖擊負荷較小，要求高耐磨的冷沖模及沖頭、冷切剪刀、鉆套、量規、拉絲模、壓印模、搓絲板、拉延模和螺紋滾模等。
其化學成份：碳C ：2.00～2.30 硅 Si：≤0.40 錳 Mn：≤0.40 硫 S ：≤0.030 磷 P ：≤0.030 鉻 Cr：11.50～13.00 鎳 Ni：允許殘余含量≤0.25 銅 Cu：允許殘余含量≤0.30 鈷 Co：≤1.00
5..A3鋼是過去的一種叫法，現在都叫Q235鋼。Q代表的是這種材質的屈服，后面的235，就是指這種材質的屈服值，在235左右。并會隨著材質的厚度的增加而使其屈服值減小
Q235鋼又分為四種：Q235A，Q235B，Q235C，Q235D。這是等級的區分，所代表的，主要是沖擊的溫度有所不同而已！
A，B，C，D，所不同的，指的是它們性能中沖擊溫度的不同。分別為：Q235A級，是不做沖擊；Q235B級，是20度常溫沖擊；Q235C級，是0度沖擊；Q235D級，是-20度沖擊。在不同的沖擊溫度，沖擊的數值也有所不同。
Q235鋼的主要力學性能如下：屈服強度：235MPa;抗拉強度:375-460MPa;伸長率26%；沖擊功：27J。在板材里，Q235是最普通的材質，屬普板系列。
【注：不銹鋼內應力大，且變形加工后且內應力不穩定容易向一邊集中，導致斷裂。必要時，加工前（后）應進行退火去應力處理】
二. 脹形﹑
脹形主要分為機械脹形﹑橡皮脹形和液壓脹形（我公司主要應用水脹和牛筋脹）
脹形的變形特點是材料受切向和母線方向的拉伸。故脹形的變形程度受到材料延伸率的限制
變形程度的大小，常用脹形系數K表示
脹形系數與材料延伸率
δ=dmax-d0/d0=K-1K=1+δ
dmax——脹后最大直徑 d0——胚料原直徑
1.水脹 應用水的流動性，利用壓強作用于水，由水作用于密閉的空心件或管狀胚料使其發生形變，再由一個模腔固定形變的形狀。（水脹機的壓強單位：mpa;1mpa=10pa）
MPA是壓強單位:兆帕斯卡.
1標準大氣壓=0.1MPa=760mmHG水銀柱.
1大氣壓=1.03323kg/cm2.的壓力.
1MPA=10大氣壓力=10.3323kg/cm2.
即相當于10.332公斤/平方厘米的壓力.
2.牛筋脹 原理同上，介質不同 其介質為牛筋(聚氨酯)
（由于金屬材料彈性形變，撤壓后的產品會有一定的回彈。所以模腔直徑=產品外直接+回彈的系數）
脹幅=脹出外徑/管料直徑
脹幅 回彈系數(304#不銹鋼：參考值)
>1 0.2mm
1.10.3mm
1.20.4mm
1.30.5mm
1.40.6mm
三. 拉深
很多人會把拉伸和拉深混淆（拉深，是平板變為圓形,方形或異形筒件的過程.如生活中的鋁鍋,洗手池的不銹鋼盆,不銹鋼飯盒等。拉伸,是使其變形伸長的意思,我們常見的鐵絲就是拉伸的,還有銅線等等.六角鋼也可由大一點的圓棒拉伸出來的）
拉深工藝可分為不變薄拉伸和變薄拉伸。后者在拉伸后的零件壁部厚度與毛坯厚度比較有明顯的變薄現象。
用拉深方法可以制成簡形﹑階梯﹑錐形﹑球形﹑方盒形和其他不規則形狀的薄壁零件。具有生產效率高，材料消耗少，零件強度﹑剛度和精度較高的特點。
其毛坯直徑按下式確定：
D=√4/π*A0=√4/π∑A
式中D——毛坯直徑（mm）；
Ao——包括修邊余量的拉深件表面積（mm2）
∑A——拉深件各部表面積和（mm2）
對于不進行修邊的拉深件：
D=1.13√Aα=1.13√A/β
式中A——不加修邊余量的沖件表面積（mm2）
α——平均變薄系數
拉深模（又叫“拉延模”或“拉伸模）
拉深直徑/圓片直徑=拉深系數
以304#不銹鋼為例：
計算公式 拉深道數 拉深系數（參考值）
(m1=d1/D）一道<0.55
(m2=d2/d1）二道<0.7
(mn=dn/dn-1） 三道 <0.8
材料是貼凸模，隨著凸模的運動而達到拉深效果的。所以一般來說零件內徑及其形狀=凸模的直徑及其形狀
四. 沖裁﹑彎曲
1.沖裁：利用沖模使板料互相分離的工序稱為沖裁。落料和沖孔是沖裁的兩種形式，其特點是將板料沿封閉曲線進行分離。
3.鈑金件涉及到板料展開計算的問題
以圓臺的展開面積計算為例：L=√H2+[(D-d)/2]2 ε=180(D-d)/L
五. 金工
金工：我想也可叫其精工，其概念為零件的進一步精確加工。
我公司的保溫杯，精工大致分為：分割、縮口、滾筋、平口、平底、整形等。其制作工序的一大部分都是在這金工上。
兩個月時間認識了很多同事，融入了先行這個大家庭中。對產品的各工序加工也熟悉了挺多。但總感覺這兩個月的看問學還是偏向于書面化，自己的動手能力還是太差。以數控縮口機為例：一個只會編程的人編好了程序，放上產品一走刀，結果縮口的面與杯身杯口的連接處R角上斷裂了。很是疑問，怎么會斷呢？后來知道說是料沒拉緊，想了想才把理論的東西結合起來
