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在冶炼各种合金钢、铁合金时,使用石墨电极,这时强大的电流通过电极导入电炉的熔炼区,产生电弧,使电能转化为热能,温度升高到2000 ℃左右,从而达到熔炼或反应的目的。此外,在电解金属镁、铝、钠时,电解槽的阳极也用石墨电极。生产钢砂的电阻炉也用石墨电极作炉头导电材料。
石墨是一种非金属材料,熔点,达3 650℃,而铜的熔点是1083 ℃,因此石墨电极能承受更大的电流设定条件。当放电面积与电极尺寸缩放量越大时,石墨材料率粗加工的性越显著。石墨的导热系数是铜的1/3,其放电过程中产生的热能可更有效地用于去除金属材料,因此在中、精加工中,其加工效率也比铜电极要高。根据加工经验,在正确的使用条件下,石墨电极的放电加工速度要比铜电极整体快1.5~2倍。
石墨材料的热膨胀系数小,铜材料的热膨胀系数是石墨材料的4倍,因此在放电加工中石墨电极相比铜电极不易发生变形,可获得更稳定可靠的加工精度。尤其是在加工深窄筋位部分时,局部高温容易使铜电极发生弯曲变形,而石墨电极不会这样;对于深径比大的铜电极,在加工设定时还需要补偿一定的热膨胀值来修正尺寸,而石墨电极不需要。
石墨材料较铜的密度要小,相同体积的石墨电极重量仅为铜电极的1/5。可见体积较大的电极使用石墨材料非常合适,地减轻了电火花加工机床主轴的载荷,电极不会因为重量大而导致装夹不便、加工中产生偏摆位移等问题,可见在大型模具加工中使用石墨电极很有意义。
石墨电极注意事项
1、受潮湿的石墨电极,使用前要烘干。
2、去除备用石墨电极孔上的泡沫塑料保护帽,检查电极孔内螺纹是否完整。
3、用不含油和水的压缩空气清理备用石墨电极表面和孔内螺纹;避免用钢丝团或金属刷砂布清理。
4、将接头小心地旋入备用石墨电极一端(不建议将接头直接装入炉上撤换下来的电极)的电极孔内,不得碰撞螺纹。
5、将电极吊具(建议采用石墨材质的吊具)拧入备用电极另一端的电极孔内。
6、起吊电极时,垫松软物到备用电极装接头一端的下面,以防止地面碰损接头;用吊钩伸入吊具的吊环后吊起,吊运电极要平稳,防止电极由B端松脱或与其它的固定装置碰撞。
7、将备用电极吊到待接电极上方,对准电极孔后慢慢落下;旋转备用电极,使螺旋吊钩与电极一起转动下降;在两支电极端面相距10-20mm时,再次用压缩空气清理电极两个端面和接头的部分;在后完全下放电极时,不可过猛,否则因猛烈碰撞,会导致电极孔和接头的螺纹受损。
8、用力矩扳手拧备用电极,直到两支电极的端面紧密接触为止(电极和接头的正确连接夹缝小于0.05mm)。
石墨电极是采用石油焦为骨料,煤沥青为粘结剂,经过破碎、配料、混捏、成型、焙烧、浸渍、石墨化、机械加工等一系列工艺生产的一种耐高温抗氧化的导电材料。 石墨电有良好的电性能和化学稳定性,在高温下机械强度高,杂质含量少,抗振性能好,是热和电的良好导体。
随着高新技术的发展,石墨材料的制造工艺不断完善,能满足不同电火花加工需求的石墨材料层出不穷,市场上石墨高速铣削机床应运而生,数控电火花加工机床的石墨放电性能也有了全面的提升。当今,在制造技术的欧洲,模具企业超过90%的电极材料采用石墨。航空航天、汽车、家电、电子等模具已大范围采用石墨作为电极材料,这种显著变化归功于石墨电极可实现率、加工等诸多优势。
冶炼各种合金钢、铁合金时,使用石墨电极,此时通过电极向电炉熔炼区通入强电流,产生电弧,电能转化为热能,温度上升到2000 ℃左右即可达到熔炼和反应。 另外,在电解金属镁、铝、钠时,电解槽的阳极也使用石墨电极。 生产钢砂的电阻炉也以石墨电极为炉头导电材料。
石墨块在石墨设备中的作用是: 制作石墨换热器石墨吸收器设备所用的石墨块称为石墨换热块和石墨吸收块,一般来讲,外购的石墨块的孔隙内含有少量水分,需先对其进行烘干,使水分蒸发掉,该工序在电炉内进行,温度控制在350℃,干燥时间约1-2小时。 干燥时主要产生水蒸气,不产生其他工艺的废气,可以实现环保生产。 在生产石墨换热器、石墨吸收器的设备中,换热块的吸收块受压为整体结构,由于没有粘结缝,结构强度高,抗冲击性能良好,在石墨设备中起着重要的的作用。
石墨具有良好的润滑性和可塑性,石墨的摩擦系数小于0.1,石墨可展开成透气的透光薄片,高强度石墨硬度大,也难以用金刚石刀具加工。