Які вимоги до матеріалів для валків фотоелектричного зварювального прокатного стану?

      Прокатний стан Photovoltaic Welding Strip Rolling Mill є основним робочим компонентом, який безпосередньо контактує та стискає мідний дріт (сировина). Він повинен відповідати вимогам високої міцності, високої зносостійкості, високої стабільності розмірів і гладкості поверхні в той же час, щоб забезпечити точний розмір (допуск на товщину зазвичай ≤± 0,002 мм) і якість поверхні фотоелектричної зварювальної стрічки. Вибір матеріалу повинен ґрунтуватися на наступних основних вимогах:

1、Вимоги до основних матеріалів (вимір продуктивності)

      Надзвичайно висока твердість і зносостійкість прокатного стану вимагають тривалої екструзії мідного дроту (твердість міді становить приблизно HB30-50), а поверхня схильна до зношування через тертя та екструзію. Якщо твердість недостатня, це спричинить увігнутість поверхні прокатного стану та зниження точності розмірів, що безпосередньо впливає на однорідність товщини зварювальної стрічки. Таким чином, матеріал валика повинен мати поверхневу твердість ≥ HRC60 (твердість за Роквеллом), а підкладка повинна мати достатню міцність, щоб уникнути твердого та крихкого руйнування.

      Чудова стабільність розмірів (низький коефіцієнт теплового розширення): під час процесу прокатки локальне тепло утворюється за рахунок тертя між прокатним станом і мідним матеріалом. Якщо коефіцієнт теплового розширення матеріалу занадто високий, це спричинить коливання розміру прокатного стану залежно від температури, що призведе до відхилення товщини зварювальної смуги. Таким чином, матеріал повинен мати низький коефіцієнт лінійного теплового розширення (зазвичай він повинен бути ≤ 12 × 10 ⁻⁶/℃, у діапазоні 20-100 ℃), щоб забезпечити стабільність розмірів під час тривалої прокатки.

      Надзвичайно висока гладкість поверхні та площинність фотоелектричних зварювальних смуг вимагають суворих вимог до якості поверхні (не допускається жодних подряпин, вм’ятин або плям окислення), а гладкість поверхні прокатного стану безпосередньо визначає стан поверхні зварювальної смуги. Тому матеріал прокатного стану повинен легко поліруватися до дзеркальної гладкості (Ra ≤ 0,02 мкм), і всередині матеріалу не повинно бути дефектів, таких як пори або включення, щоб уникнути дефектів поверхні після полірування.

      Під час роботи прокатного стану з хорошою стійкістю до втоми та удару прокатний стан повинен витримувати циклічні змінні навантаження (стиск, тертя), які при тривалому використанні легко можуть призвести до появи втомних тріщин; У той же час коливання швидкості прокладки дроту можуть призвести до миттєвих ударних навантажень. Таким чином, матеріал повинен мати як високу втомну міцність (втомна міцність на вигин ≥ 800 МПа), так і певний ступінь міцності, щоб уникнути розтріскування або поломки кромки прокатного стану під тривалим навантаженням.

      Стійкість до корозії та окислення: середовище, що обертається, може контактувати з водяною парою та слідами масляних плям у повітрі, тому наступну зварювальну стрічку потрібно очистити перед лудінням. Якщо матеріал валика схильний до окислення або корозії, це призведе до утворення оксидного шару на поверхні, що забруднює поверхню зварювальної стрічки. Таким чином, матеріал повинен мати гарну стійкість до атмосферної корозії при кімнатній температурі та невеликої корозії від масляного забруднення, щоб уникнути окислення поверхні та відшарування.

2、Допоміжні вимоги (розміри обробки та обслуговування)

      Оброблюваність: матеріал повинен бути легким для точного шліфування (забезпечуючи, щоб допуск на округлість поверхні ролика становив ≤ 0,001 мм) і полірування, уникаючи збільшення витрат через високу складність обробки;

      Теплопровідність: для деяких високошвидкісних прокатних станів потрібні системи охолодження та матеріали з певною теплопровідністю (наприклад, теплопровідність твердого сплаву ≥ 80 Вт/(м·К)), щоб сприяти своєчасному розсіюванню тепла від тертя та додатково забезпечувати стабільність розмірів.