Heat Transfer ng Hot Dip Aluminizing Coating Habang Solidification

Ang hot dip aluminizing coating ay isa sa pinakamabisang paraan ng proteksyon sa ibabaw para sa mga bakal at unti-unting nagiging popular. Bagaman ang bilis ng paghila ay isa sa pinakamahalagang parameter upang makontrol ang kapal ng patong ng mga produktong aluminizing, gayunpaman, kakaunti ang mga publikasyon sa matematikal na pagmomodelo ng bilis ng paghila sa panahon ng proseso ng hot dip. Upang ilarawan ang ugnayan sa pagitan ng bilis ng paghila, kapal ng patong at oras ng solidification, ang prinsipyo ng paglipat ng masa at init sa panahon ng proseso ng aluminizing ay sinisiyasat sa papel na ito. Ang mga mathematical model ay batay sa Navier-Stokes equation at heat transfer analysis. Ang mga eksperimento gamit ang self-designed na kagamitan ay isinasagawa upang patunayan ang mga mathematical na modelo. Sa partikular, ang pagtunaw ng aluminyo ay dinadalisay sa 730 ℃. Ang paraan ng Cook-Norteman ay ginagamit para sa pretreatment ng Q235 steel plates.

Ang temperatura ng hot dip aluminizing ay nakatakda sa 690 at ℃ ang dipping time ay nakatakda sa 3 min. Ang isang direktang kasalukuyang motor na may stepless na pagkakaiba-iba ng bilis ay ginagamit upang ayusin ang bilis ng paghila. Ang pagbabago ng temperatura ng coating ay naitala ng isang infrared thermometer, at ang kapal ng coating ay sinusukat sa pamamagitan ng paggamit ng pagsusuri ng imahe. Ang mga resulta ng eksperimento sa pagpapatunay ay nagpapahiwatig na ang kapal ng coating ay proporsyonal sa square root ng bilis ng paghila para sa Q235 steel plate, at mayroong isang linear na ugnayan sa pagitan ng kapal ng coating at oras ng solidification kapag ang bilis ng paghila ay mas mababa sa 0.11 m/s. Ang hula ng iminungkahing modelo ay angkop na angkop sa mga eksperimentong obserbasyon ng kapal ng patong.

1 Panimula

Ang hot dip aluminizing steel ay may mas mataas na corrosion resistance at mas kanais-nais na mga mekanikal na katangian kumpara sa hot dip galvanizing steel. Ang prinsipyo ng hot dip aluminizing ay ang pretreated steel plates ay inilubog sa mga tinunaw na aluminyo na haluang metal sa isang tiyak na temperatura para sa isang angkop na oras. Ang mga atomo ng aluminyo ay nagkakalat at nagre-react sa mga atomo ng Iron upang bumuo ng isang pinagsama-samang patong ng Fe–Al compound at aluminyo na haluang metal na may malakas na puwersa ng pagbubuklod sa matrix upang matugunan ang pangangailangan ng pagprotekta at pagpapalakas sa ibabaw. Sa madaling salita, ang hot dip steel material ay isang uri ng composite material na may komprehensibong katangian at mura. Sa kasalukuyan, ang mga pamamaraan tulad ng Sendzimir, Non-oxidizing reducing, Non-oxidizing at Cook-Norteman ay kadalasang ginagamit para sa hot dip aluminizing, kung saan ang mga malakihang produksyon ay maaaring maisakatuparan dahil sa kanilang mataas na kahusayan ng produksyon, matatag na kalidad ng mga produkto at mas mababa. polusyon. Kabilang sa apat na teknolohiya, Sendzimir, Non-oxidizing reducing at Non-oxidizing ay nailalarawan sa pamamagitan ng mga kumplikadong proseso, mamahaling kagamitan at mataas na gastos. Sa ngayon, ang paraan ng Cook-Norteman ay malawakang ginagamit dahil sa mga bentahe ng mga flexible na proseso, mababang gastos at environment friendly.

Para sa proseso ng hot dip aluminizing, ang kapal ng coating ay isang mahalagang criterion upang suriin ang kalidad ng coating at gumaganap ng isang mahalagang papel sa pagtukoy ng mga katangian ng coating. Kung paano kontrolin ang kapal ng coating sa panahon ng proseso ng hot dip ay itinuturing na mahalaga sa paggarantiya ng isang mahusay na kalidad ng coating. Tulad ng alam na natin, mayroong malapit na ugnayan ng pagkabit sa kapal ng patong, bilis ng paghila at oras ng solidification. Samakatuwid, upang makontrol ang proseso ng hot dip at mapabuti ang kalidad ng patong, kinakailangan na bumuo ng isang modelo ng matematika na maaaring maglarawan sa ugnayang ito. Sa papel na ito, ang matematikal na modelo ng kapal ng patong at bilis ng paghila ay nagmula sa equation ng Navier-Stokes. Ang paglipat ng init sa panahon ng solidification ng patong ay nasuri, at ang kaugnayan ng kapal ng patong at oras ng solidification ay itinatag. Ang mga eksperimento ng hot dip aluminizing Q235 steel plates batay sa paraan ng Cook-Norteman ay isinasagawa gamit ang isang self-made na kagamitan. Ang tunay na temperatura at kapal na patong ay sinusukat nang naaayon. Ang mga theoretical derivations ay inilalarawan at kinumpirma ng mga eksperimento.

2 Modelo ng Matematika

2.2 Paglipat ng init sa panahon ng solidification ng coating Dahil ang aluminum coating ay napakanipis, maaari itong kunin bilang parallel fluid na dumadaloy sa patag na ibabaw ng mga plated na piraso. Pagkatapos ay maaari itong masuri mula sa x direksyon. Ang mga schematic diagram ng coating-substrate ay ipinakita sa Fig. 2 at ang temperature distribution ay ipinapakita sa Fig. 3.
Para sa kumpletong detalye, mangyaring makipag-ugnayan sa amin.