Lämpökäsittelyprosesseja on monenlaisia, mukaan lukien karkaisu, karkaisu, hehkutus, normalisointi, hiiletys, nitraus jne. Jokaisella prosessilla on erilaiset vaatimukset uunin lämpötilalle, ilmakehän koostumukselle, ajan säädölle jne. Siksi eri prosessityypeillä on erilaiset vaatimukset lisämateriaalien lämpötilankestolle, korroosionkestävyydelle ja lämpöstabiiliudelle.
Esimerkiksi hiiletysprosessissa lisävarusteiden on oltava korkeassa lämpötilassa ja hiilipitoisessa ympäristössä pitkän aikaa, ja kyky vastustaa hiiletystä on avainasemassa; alipainelämpökäsittelyssä tai nitridoinnissa materiaalilla tulisi olla vahvempi hapettumisenkestävyys ja mittojen stabiilisuus. Näissä skenaarioissa käytetään enemmän runsaskromi-nikkeliseoksia, Fe-Cr-Ni-sarjan lämmönkestäviä teräksiä jne., ja materiaalivalinnan tulee olla mahdollisimman lähellä prosessikohtaisia olosuhteita.
Lämpökäsittelyuuneissa yleisiä lisävarusteita ovat kannakkeet, ripustimet, uunin pohjalevyt, puhaltimen siipipyörät, säteilyputket, vaipat, muhvelisäiliöt jne. Näiden rakenteellisten lisälaitteiden ei tarvitse vain kestää korkeita lämpötiloja, vaan niiden on myös kestettävä työkappaleiden paino toistuvasti ja lämpölaajenemisen ja lämpöjännityksen iskuja.
Esimerkiksi uunin pohjalevyissä, joissa on suurtaajuinen lataus ja purku, tulisi käyttää materiaaleja, joilla on hyvä lämpöväsymiskestävyys ja vahvistettu rakenne; jatkuvatoimisissa uuneissa käytettävien kuljetintelojen tulee ottaa huomioon sekä kulutuskestävyys että mittapysyvyys. Lisäksi lämmönvaihtokomponenttien, kuten säteilyputkien, on täytettävä myös lämmityksen tasaisuuden ja lämpöhyötysuhteen vaatimukset, ja rakenteellinen muoto liittyy läheisesti ilmavirran ohjaukseen. Rakenteellisten parametrien järkevä suunnittelu on perusta lisätarvikkeiden käyttöiän pidentämiselle ja lämpökäsittelyn tasaisuuden säilyttämiselle.
Lämpökäsittelevät uunin osat (lämpökäsittelyuunin osat) valmistetaan usein erilaisilla menetelmillä, kuten sijoitusvalulla, EPC-vaahtovalulla ja hartsihiekkavalulla. Valumenetelmän valinta tulee sovittaa lisävarusteen rakenteen monimutkaisuuden, erän koon ja suorituskykyvaatimusten mukaan.
Investointivalu (tarkkuusvalu) soveltuu osiin, joilla on hieno rakenne ja korkeat pinnankäsittelyvaatimukset, kuten pienet ja monimutkaiset rakenneosat, kuten kaasusuuttimet ja termoelementin suojaputket. Sen korkea mittatarkkuus auttaa parantamaan kokoonpanon tehokkuutta ja prosessin johdonmukaisuutta.
Lost Foam -valu soveltuu keskisuurten ja suurten uunitarvikkeiden valmistukseen, joissa on monimutkainen rakenne ja suuri muotovapaus, kuten säteilyputket, ripustimet, uunin ovikomponentit jne. Tämä prosessi vähentää muotin jakopinnan suunnittelurajoituksia, voi muodostaa onttoja rakenteita tai erikoismuotoisia osia kerralla ja vähentää jälkikäsittelytoimenpiteitä.
Hartsihiekkavalu sopii suuriin uunin runkotarvikkeisiin, joissa on paksut seinät, yksinkertaiset rakenteet ja korkeat mekaaniset vaatimukset, kuten alustat ja lavat. Valitsemalla prosessipolun kohtuudella, valun muodonmuutosta ja kutistumista voidaan hallita lujuusvaatimukset täyttäen.
Lämpökäsittelyuunit toimivat usein monimutkaisissa työolosuhteissa, kuten korkean lämpötilan hapettumisessa, korkean lämpötilan hiilipotentiaalissa, kosteassa jäähdytyksessä, ilmakehän uuneissa ja muissa ympäristöissä. Eri ympäristöillä on erilainen vaikutus tarvikkeiden pintakorroosioon.
Ilmakehän uunin muhvelisäiliössä tai lämmitysvaipassa ympäristö, jossa se sijaitsee, on enimmäkseen suljettu pelkistystila tai korkea hiilipotentiaali, ja hiiltymistä kestäviä seosmateriaaleja, kuten HK40, HT, HU ja muita runsaasti kromia ja runsaasti nikkeliä sisältäviä seoksia tarvitaan parantamaan niiden halkeamiskestävyyttä ja hiiltymiskestävyyttä.
Paikoissa, joissa on kuuma ja kostea tai hapan haihtuva ympäristö, kuten joissakin kemiallisissa hehkutusuuneissa ja hehkutusvesisäiliöissä, on suositeltavaa käyttää seosmateriaaleja, joissa on suuri osuus piitä, kromia ja alumiinia, parantamaan korroosionkestävyyttä ja vähentämään kemiallisen korroosion aiheuttaman kuoriutumisen ja suorituskyvyn heikkenemisen riskiä.
Lämpökäsittelevien uunin osien käyttöikää eivät määritä vain materiaalit ja prosessit, vaan ne liittyvät myös laitteiden toimintarytmiin, prosessitiheyteen ja huoltotapoihin. Esimerkiksi:
* Jatkuvasti pyörivät säteilyputket: Pitkäaikainen korkean lämpötilan käyttö on altis virumismuodonmuutokselle, ja lämpötilan jakautumista ja materiaalin laajenemistilaa on tarkkailtava säännöllisesti.
* Uunin korkeataajuinen lataus- ja purkulevy: Toistuva lämpöshokki johtaa lämpöväsymishalkeamiin, ja päivittäiseen huoltoon on lisättävä jäähdytyksen ohjaus- ja halkeamien havainnointilinkit.
* Tuulettimen siipipyörä: Nopeiden ilmavirtausten ja lämpökuormituksen vaikutuksesta on tarpeen puhdistaa säännöllisesti oksidikalkki ja hiilikertymät, jotta vältetään epätasapainon aiheuttamat tärinävauriot.
Huoltosyklien järkevä asettaminen ja jäljellä olevan käyttöiän arviointi ovat tehokkaita strategioita lisävarusteiden taloudellisen käyttösyklin parantamiseksi.
Vaikka standardoidut lisävarusteet voivat alentaa kustannuksia, ne eivät toisinaan voi saavuttaa parasta tasapainoa lämpötehokkuuden ja käyttöiän välillä tietyillä prosessireiteillä, erityisillä uunityypeillä tai räätälöityillä työkappaleilla. Räätälöidyillä lisävarusteilla on ilmeisiä mukautumisetuja rakenteen optimoinnissa, materiaalisäädössä ja prosessipolkujen sovittamisessa.
Esimerkiksi useiden erilaisten pienten erien lämpökäsittelytuotantoon konfiguroitu kannatinjärjestelmä voi parantaa kiinnitystehokkuutta modulaarisen yhdistelmän avulla ja vähentää muodon epäsopivuuden aiheuttamaa lämpökäsittelyn poikkeamaa. Joissakin suurissa nostotyökappaleissa käytetyt ripustimet voivat myös optimoida nostokorvien sijoittelua ja jännityksen jakautumista elementtirakenneanalyysin avulla välttääkseen taipumisen muodonmuutoksia käytön aikana.
Dongmingguan Special Metal Manufacturing Co., Ltd:llä on vahvat räätälöintimahdollisuudet tässä suhteessa. Yhdistämällä tarkkuusvalu-, keskipakovalu- ja EPC-tuotantoprosessit, se voi toteuttaa suunnatun suunnittelun ja tuotannon asiakkaiden tarpeiden mukaan ja parantaa yleisen sovituksen prosessin sopeutettavuutta.
Kotimaisen lämpökäsittelyn, metallurgian ja petrokemian teollisuuden kehittyessä korkean suorituskyvyn uunitarvikkeiden kysyntä kasvaa. Aiemmin jotkin huippuluokan osat riippuivat tuonnista, mutta nyt yhä useammat Dongmingguanin kaltaiset yritykset ovat vähitellen toteuttamassa kotimaista korvaamista teknologian kertymisen ja tuotantoprosessien parantamisen avulla.
Teknisen kypsyyden parantaminen valutarkkuudessa, metalliseosten hallinnassa, lämpökäsittelyprosessissa ja muissa yhteyksissä mahdollistaa paikallisten valmistajien tarjota vakaampia ja mukautuvampia tuoteratkaisuja. Tämä tarjoaa myös vahvan tuen yleisen ylläpitokustannusten hallintaan ja lämpökäsittelylaitteiden nopeaan reagointiin.
Useimmissa lämpökäsittelyuuneissa lämpökäsittelevien uunin osien on kestettävä pitkäaikaista tai jopa jatkuvaa korkean lämpötilan käyttöä, ja lämpötila on usein 800 ℃ - 1200 ℃. Tällä hetkellä materiaalin lujuus korkeissa lämpötiloissa, virumisvastus ja lämpölaajenemisominaisuudet ovat materiaalivalinnan ydinindikaattoreita.
*Soveltuvat materiaalit: lämmönkestävä teräs, jota edustaa Fe-Cr-Ni-seos (kuten HK40, HU, HT, HP-sarja), jolla on hyvä hapettumisenkestävyys korkeissa lämpötiloissa ja vakaa organisaatiorakenne.
*Käytetyt osat: uunin pohjalevy, säteilyputki, muhvelisäiliö, ripustin ja muut osat, jotka ovat alttiina uunin korkean lämpötilan alueelle pitkään.
* Tärkeimmät suorituskykyvaatimukset: vakaa lämpölaajenemiskerroin lämpöhalkeamien välttämiseksi, korkea myötölujuus rakenteellisten muodonmuutosten estämiseksi ja virumisvastus, joka tukee pitkäaikaisia korkeita lämpötiloja.
Lämpökäsittelylaitteissa, kuten ilmakehän paineilmauuneissa ja vastusuuneissa, happi ja korkea lämpötila toimivat yhdessä muodostaen oksidihilsettä metallipinnalle. Toistuva hapettuminen ja kuoriutuminen aiheuttavat muutoksia rakenteellisiin mittoihin ja jopa osien murtumia.
*Soveltuvat materiaalit: runsaasti kromia sisältävät seokset (kuten Cr-pitoisuus yli 20 %), kromi voi nopeasti muodostaa Cr2O3-suojakerroksen korkeassa lämpötilassa, mikä vähentää hapettumisnopeutta.
*Soveltuvat osat: vaippaputket, polttimen vaipat, palolevyt ja muut osat, jotka ovat alttiina uunin ilmakehälle.
*Materiaalin valintaehdotukset: valitse metalliseokset, joiden kromipitoisuus on vähintään 25 % ja nikkelipitoisuus kohtalainen, jotta voit ottaa huomioon sekä hapettumisenesto- että lämpölujuusominaisuudet.
Hiiletysuuneissa ja ilmakehän uuneissa ilmakehä on runsaasti hiililähteitä (kuten CO, CH₄ jne.), jotka voivat helposti aiheuttaa hiiltymisreaktion lämpökäsittelevien uunin osien pinnalla korkeissa lämpötiloissa, mikä johtaa kovien ja hauraiden faasien muodostumiseen, mikä aiheuttaa halkeilua, kuoriutumista ja muita vaurioita.
*Soveltuvat materiaalit: seosmateriaalit, joissa on korkea alumiini- tai piipitoisuus, kuten HP-MA (modifioitu seos), runsaasti piimetallia sisältävät metalliseokset jne. Alumiini ja pii voivat muodostaa stabiileja oksideja estääkseen hiiliatomien tunkeutumisen.
*Soveltuvat osat: muhvelisäiliöt, säteilyputket, lämpösuojat, tuulettimen siipipyörät ja muut osat, jotka ovat pitkään hiilessä.
* Suojausmenetelmä: Yhdistä keraaminen pinnoite tai komposiittipinnoitusprosessi parantaaksesi hiiltymiskestävyyttä; Vältä teräviä kulmia ja epätasaista paksuutta suunnittelussa lämpöjännityksen kertymisen vähentämiseksi.
Jotkut petrokemian, sulatuksen ja muilla teollisuudenaloilla käytetyt lämpökäsittelyuunit voivat sisältää ilmakehässään syövyttäviä aineita, kuten SO₂, H2S tai hapanta savukaasukondensaattia, joka voi helposti aiheuttaa jännityskorroosiota tai rakeiden välistä korroosiota metalliin.
*Soveltuvat materiaalit: nikkelipohjaiset seokset (kuten Inconel 600, 601, 625) tai molybdeenipitoiset seosteräkset, joilla on parempi stabiilisuus rikkipitoisissa ympäristöissä.
*Soveltuvat osat: paahtouunin poistoaukon ohjausputket, ilmakanavat, ilmakehän vaihtoputket ja muut osat, jotka joutuvat kosketuksiin rikin tai happamien kaasujen kanssa.
*Suunnitteluehdotuksia: Vältä suuria määriä rautaa tai epäpuhtauksia materiaalissa, varmistaen samalla materiaalin pintakäsittelyn laadun ja vähentäen korroosion alkupistettä.
Jaksollinen lämmitys ja jäähdytys on yleinen toimintarytmi lämpökäsittelyuuneissa, erityisesti jaksoittaisissa uuneissa, joissa työstetään työkappaleita erissä. Tämä toistuva lämpösykli voi aiheuttaa lämpöväsymistä, halkeamia, rakenteellisia muodonmuutoksia ja jopa murtumia.
* Soveltuvat materiaalit: Valulejeeringit, joilla on vahva lämpöväsymiskestävyys, kuten lämmönkestävä teräs HT- ja HP-sarjat, erityisesti materiaalit, joissa on hieno rakenne ja vähän valuvirheitä.
* Soveltuvat osat: Uunin oven tuet, ripustimet, uunin pyörän istuimet, nostojärjestelmän kannattimet ja muut osat, joihin vuorotteleva lämpö ja kylmä usein vaikuttavat.
* Materiaalinvalintastrategia: Itse materiaalin lisäksi myös valuprosessin laatu on erittäin tärkeää. Esimerkiksi sijoitusvalu- tai menetetyt vaahtomuovivaluprosessit voivat vähentää vikoja, kuten hiekkareikiä, huokosia, kutistusreikiä jne., mikä auttaa parantamaan komponenttien väsymisikää.
Lämpökäsittelyuunin puhallinjärjestelmän komponenttien tulee kestää korkean lämpötilan kestävyyden lisäksi myös nopean pyörimisen, ilmavirtausiskun ja äkillisten lämpötilamuutosten yhteisvaikutuksia.
* Soveltuvat materiaalit: Lujat kromi-nikkeliseokset tai nikkeli-kromi-molybdeenimateriaalit, jotka säilyttävät korkean mekaanisen lujuuden ja korroosionkestävyyden korkeissa lämpötiloissa.
* Soveltuvat osat: kiertotuulettimen siipipyörät, ohjaussuojukset, ilmakanavaliitännät jne.
* Vahvistusehdotukset: Tee yhteistyötä mekaanisen dynaamisen tasapainon suunnittelun kanssa, vahvista valutiheyden säätöä ja tarvittavaa jälkilämpökäsittelyä (kuten liuoskäsittelyä) mikrorakenteen stabiloimiseksi ja lämpöiskun sietokyvyn parantamiseksi.
Jotkut lämpökäsittelevät uunin osat on saatettava säännöllisesti kosketukseen jäähdytysveden, öljyn tai kaasun kanssa, kuten uunin telat, jäähdytysputket ja muut osat. Drastic changes in temperature will accelerate the accumulation of thermal stress. Samalla jäähdytysväliaineen epäpuhtaudet syövyttävät myös materiaalin pintaa.
*Soveltuvat materiaalit: Austeniittista ruostumatonta terästä, kuten 304, 316L, tai korkean kromi-molybdeenin seosterästä, jolla on hyvä halkeamankestävyys ja korroosionkestävyys tietyllä lämpötila-alueella.
*Käytetyt osat: jäähdytyskammion tuloaukko, siirtomekanismin osat lämpökäsittelyn jälkeen, ohjausrakenne pakotetussa ilmajäähdytyslaitteissa jne.
*Muita ehdotuksia: Kulumista kestävää pintakäsittelytekniikkaa (kuten pintaruiskutusta, kovetuskäsittelyä) voidaan yhdistää kulumisnopeuden hidastamiseksi ja yleisen kestävyyden parantamiseksi.
Ympäristötekijöiden lisäksi uunin osien lämpökäsittelyprosessi on tärkeä materiaalivalintaan vaikuttava tekijä. Esimerkiksi keskipakovalu soveltuu erittäin lujalle paksuseinämäisille osille, kun taas investointivalu soveltuu pienille osille, joissa on monimutkaisia yksityiskohtia. Materiaalien ja prosessien yhteensovittaminen voi parantaa valun laatua ja luotettavuutta.
* Investointivalu: Soveltuu pienille osille, joissa on monimutkaisia yksityiskohtia, kuten suuttimia ja vaippeja, ja soveltuvia materiaaleja ovat lämmönkestävä ruostumaton teräs (kuten CF8M).
* EPC-vaahtovalu: Soveltuu keskikokoisille ja suurille monimutkaisille rakenneosille, kuten tuulettimille ja säteilyputkille, sopii runsaasti kromi-nikkeli-seoksille.
* Hartsihiekkavalu: Käytetään raskaisiin osiin tai yksinkertaisiin rakenneosiin, kuten uunin pohjalevyihin ja ripustimiin. Usein käytetään HT- tai HP-sarjan metalliseoksia.
Materiaalien valinnassa tulee huomioida ympäristövaatimusten lisäksi myös prosessin sopeutumiskyky valmistusprosessin vikojen vähentämiseksi.
Lämpökäsittelevien uunin osien materiaaleja valittaessa, jos valuprosessin valmiudet ja paikallisten toimittajien huoltokokemus voidaan yhdistää, on parempi saavuttaa materiaalien ja käyttöympäristöjen pitkäaikainen yhteensopivuus.
Esimerkiksi Wuxi Dongmingguan Special Metal Manufacturing Co., Ltd.:llä on useita valuvalmiuksia, kuten investointivalu, EPC-vaahtovalu ja hartsihiekkavalu, ja se voi mukauttaa materiaalikoostumuksia ja rakennesuunnitelmia asiakkaiden ympäristöominaisuuksien perusteella. Tämä integroitu materiaalien, suunnittelun, valun ja palveluiden malli auttaa lyhentämään sopeutumissykliä ja parantamaan käytön tehokkuutta.
 |  |
Lämpökäsittelyuunin komponentit ovat pääosin korkeissa lämpötiloissa, ja eri materiaalien fysikaaliset, kemialliset ja mekaaniset ominaisuudet määräävät niiden käyttöiän ja vikatilan.
*Materiaalin lujuus ja korkean lämpötilan vakaus: Jos valitulla materiaalilla on korkea virumisnopeus tai huono lämpöväsymiskyky korkeassa lämpötilassa, se on helppo vääntyä ja murtua lyhyessä ajassa, mikä aiheuttaa komponenttien vikoja, vaikuttaa lämpötilan tasaisuuteen uunissa ja työkappaleen käsittelyn laatuun.
*Korroosionkestävyys ja hapettumisenkestävyys: Jos uunissa on hapettava tai hiili-typpeä läpäisevä ilmakehä, materiaalin kemiallisen korroosionkestävyys on suoraan verrannollinen komponentin pinnan stabiilisuuteen ja käyttöikään. Korroosioilmiöt, kuten hiiltyminen, hapettuminen ja sulfidoituminen, nopeuttavat materiaalin ikääntymistä.
Seosrakenteen asianmukainen parantaminen, kuten alumiinin, kromin, nikkelin ja molybdeenin kaltaisten elementtien lisääminen metallin korroosionkestävyyden ja lämpömuodonmuutoskestävyyden parantamiseksi auttaa pidentämään komponentin käyttöikää.
Se, onko lämpökäsittelevien uunin osien rakennesuunnittelu järkevä, määrittää useiden järjestelmien suorituskyvyn, kuten lämmönjaon, ilmavirtauksen ja uunin kantavuuden.
*Heat conduction and atmosphere circulation efficiency: For example, if the muffle tank, radiation tube, heat shield and other structures are reasonably designed, they can transfer heat evenly, avoid local overheating, improve thermal efficiency and reduce fuel or electricity consumption.
* Uunin auton, tarjottimen ja ripustimen rakenne: Niillä tulee olla riittävä lujuus ja kevyt paino vähentää lämpöinertiaa, lisätä lämmitysnopeutta ja vähentää jäähdytysaikaa, mikä parantaa koko lämpökäsittelysykliä.
Jos suunnittelussa otetaan käyttöön modulaarisia ideoita tai osittain vaihdettavia rakenteita, se voi myös parantaa kunnossapidon mukavuutta ja toiminnan jatkuvuutta.
Uunin lämpökäsittelyn osien, kuten valun, lämpökäsittelyn ja hitsauksen, valmistusprosessi on keskeinen vaihe sen todellisen palvelun suorituskyvyn määrittämisessä.
*Valuvirheet vaikuttavat rakenteelliseen eheyteen: Valuvirheet, kuten huokoset, kutistuminen, kuonasulkeumat ja halkeamat, voivat muodostua jännityksen keskittymispisteiksi käytön aikana, mikä aiheuttaa osien varhaista murtumista korkeassa lämpötilassa tai kuormituksessa.
*Lämpökäsittelyn tila vaikuttaa organisaation ominaisuuksiin: Väärä lämpökäsittelyprosessi voi aiheuttaa karkeita rakeita ja materiaalien hauraita järjestäytymistä, mikä heikentää niiden lämpöiskun kestävyyttä.
Sopivien valmistusprosessien valinta (kuten sijoitusvalu, hartsihiekkavalu, keskipakovalu jne.) ja laadunvalvonnan vahvistaminen ovat perusta komponenttien toiminnan luotettavuuden varmistamiselle.
Lämpökäsittelylaitoksissa huoltotiheys ja komponenttien vaihtomukavuus vaikuttavat suoraan laitteiden toiminnan vakauteen ja tuotantolinjojen jatkuvuuteen.
* Komponenttien hauraus vaikuttaa huoltotiheyteen: Jos lisävarusteiden suunnittelu on kohtuuton tai materiaalivalinta ei ole asianmukainen, voi tapahtua toistuvia huoltoja tai jopa koko uunin seisokkeja, mikä vaikuttaa erätuotannon tehokkuuteen.
* Vaihdettavan rakenteen suunnittelu: Plug-in tai yhdistetyn rakenteen käyttö lyhentää joidenkin haavoittuvien osien vaihtojaksoa ja nopeuttaa käyttöä, mikä voi vähentää koko uunin ylläpitokustannuksia ja manuaalisia toimenpiteitä.
Komponenttien huoltosyklin pidentäminen ja hätäpysäytysriskin vähentäminen edistävät laitteiden yleistä käynnistysnopeutta.
Joidenkin lämmönjohtavuus ja lämpöinertiaominaisuudet lämpökäsittelevät uunin osat vaikuttaa uunin rungon lämpötehokkuuteen ja energiankulutukseen.
* Raskaat osat kuumenevat hitaasti: Jos pohjalevy, eristekerroksen kannake jne. on suunniteltu liian paksuiksi, se lisää uunin lämmitysaikaa ja aiheuttaa energiahukkaa.
*Korkean lämmönjohtavuuden omaavat osat optimoivat lämmönsiirtopolun: Esimerkiksi komponenttien, kuten säteilyputkien ja ilmakanavien materiaalien lämmönjohtavuus on korkea ja lämmönjohtavuussuunnittelu on kohtuullinen, mikä auttaa parantamaan lämmönkäyttötehokkuutta.
Materiaalioptimoinnin, rakenteellisen painon vähentämisen ja pintakäsittelyn avulla uunin lämpövastenopeutta voidaan parantaa lujuudesta tinkimättä, mikä vähentää energiankulutusta.
Pitkäaikaisen korkean lämpötilan käytön jälkeen uunin runko voi vääntyä, taipua, siirtyä paikaltaan jne., mikä tuhoaa rakenteen eheyden ja aiheuttaa epänormaalia toimintaa.
*Uunin pohjalevyn ja uunin rungon muodonmuutosten hallinta: Jos nämä osat vääntyvät epätasaisen lämpölaajenemisen vuoksi, se vaikuttaa työkappaleen kuormituksen tasaisuuteen ja turvallisuuteen.
*Liinan ja lavan kantava vakaus: Vakava lämpömuodonmuutos aiheuttaa työkappaleen putoamisen tai törmäyksen, mikä lisää turvallisuusriskejä ja laitehäviöitä.
Matala lämpölaajenemisnopeuden ja vahvan rakenteellisen jäykkyyden omaavan materiaaliyhdistelmän valitseminen ja kohtuullisen tukisuunnittelun tekeminen voi tehokkaasti viivyttää laitteen epävakauden esiintymistä.
Satojen lämpötilajaksojen jälkeen lämpökäsitellyt uunin osat ovat alttiita lämpöväsymishalkeamille tai jopa murtumille, joista tulee laitteiden suunnittelemattomien seisokkien perimmäinen syy.
*Osien murtumien aiheuttamat ketjureaktiot: kuten kannakkeen halkeilu, puhaltimen siipipyörän epätasapaino, säteilyputken repeämä jne., jotka eivät vaikuta ainoastaan lämpötilan säädön vakauteen, vaan voivat myös vaarantaa työkappaleiden laadun ja henkilökohtaisen turvallisuuden.
*Väsymisenestosuunnittelustrategia: Osiin, joissa lämpöjännitys muuttuu usein, tulee valita materiaalit, joilla on vahva lämpöväsymiskestävyys, ja jännityksen keskittyviä osia, kuten teräviä kulmia ja mutaatioita, tulisi välttää mahdollisimman paljon.
Komponenttien väsymisikäarvioinnin vahvistaminen on tehokas tapa pidentää laitteiden huoltojaksoa ja parantaa järjestelmän luotettavuutta.
Erityyppisissä lämpökäsittelyuunin ilmakehissä (kuten suojakaasu, hiiletyskaasu, ammoniakin hajoamiskaasu jne.) lämpökäsittelyuunin osien materiaalivalinnalla tulee olla hyvä ilmakehän sopeutumiskyky.
*Materiaalivika, joka johtuu ilmakehän yhteensopimattomuudesta: Väärin valitut materiaalit voivat epäonnistua hiiltymisen, nikkelin poistumisen, hapettumisen vuoksi ja jopa saastuttaa lämpökäsitellyt työkappaleet.
*Kytkemateriaalien ja prosessien tärkeys: Esimerkiksi kromirikkaat nikkeliseokset soveltuvat hapettavaan ilmakehään ja pii-alumiinilejeeringit soveltuvat korkean hiilipotentiaalin omaavien uuniympäristöjen hiilettämiseen.
Materiaalin ja prosessin suunnittelussa on otettava huomioon lähteestä peräisin olevat ilmakehän mukauttamisvaatimukset prosessin vakauden ja tuotteen johdonmukaisuuden varmistamiseksi.
Kustannusten ja käyttöiän tasapainon vaikutus laiteinvestoinnin tuottoasteeseen
Varusteiden valinnassa pelkkä alkuperäisen hankintahinnan huomioon ottaminen voi johtaa toistuviin vaihto- ja korkeisiin huoltokustannuksiin, mikä ei pitkällä aikavälillä edistä käyttökustannusten hallintaa.
* Kustannustehokas strategia: Valitsemalla keski- ja huippuluokan materiaalit ja kypsät valuprosessit kohtuullisessa hintaluokassa voidaan usein saavuttaa pidempi käyttöikä ja pienempi vuotuinen vaihtotiheys.
* Koko elinkaaren hallintaajattelu: Koko suunnittelu-valmistus-käyttö-huolto-prosessista alkaen tulee rakentaa komponenttien elinkaarimalli laiteinvestoinnin arvon maksimoimiseksi.
Laajamittainen lämpökäsittelyn tuotantolinjoilla lämpökäsittelyn uunin osien käyttöiän ja suorituskyvyn investoinnin tuottosuhteen optimointi auttaa parantamaan yleistä toimintatehokkuutta.
Metallurgisen teollisuuden lämpökäsittelylaitteita käytetään pääasiassa materiaalien, kuten teräksen, metalliseosharkkojen ja takeiden hehkutukseen, normalisointiin ja karkaisuun. Lämpökäsittelyympäristössä on korkea lämpötila, pitkä aika ja monimutkainen väliaine.
*Materiaalivaatimukset: Sillä on oltava korkea lämpötilalujuus ja virumiskestävyys, ja usein käytetään korkeaa kromi-nikkeli-seosta, austeniittista ruostumatonta terästä ja muita materiaaleja.
*Syövyttävä ympäristö: Jotkut uunin rungot käyttävät rikkiä tai klooria sisältävää ilmakehää, mikä edellyttää, että lisävarusteilla on vahva korroosionkestävyys hapettumiskuorinnan ja pinnan halkeilun estämiseksi.
* Rakenteellinen painopiste: Keskity uunisäiliöiden, muhvelisäiliöiden, säteilyputkien ja kantavien kannakkeiden rakenteelliseen lujuuteen ja muodonmuutosten hallintaan varmistaaksesi työkappaleiden tasaisen kuumenemisen uunissa.
Teollisuudella on korkeat odotukset lisävarusteiden käyttöiästä ja huoltoväleistä, ja se suosii yleensä suuria, korkean lämpötilan komponentteja, jotka on valettu keskipakovalulla tai hartsihiekkavalulla.
Autoteollisuuden lämpökäsittelyä käytetään enimmäkseen mekaanisten osien, kuten hammaspyörien, akselien, kiertokankien, kampiakselien jne. pintavahvistukseen ja organisaation optimointiin. Tuotantoerä on suuri ja prosessointilyönti- ja tuotteen sakeusvaatimukset ovat korkeat.
* Painopiste lämpötehokkuudessa: Lisävarusteiden on autettava parantamaan uunin lämmönvaihtotehokkuutta, lyhentämään lämmitys- ja eristysaikaa ja parantamaan yleistä sykettä.
* Kevyt rakenne: Yleisesti käytetyissä kuormalavoissa, ripustimissa, kehyksissä ja muissa komponenteissa tulee ottaa huomioon sekä lujuus että keveys, vähentää lämpöinertiaa ja helpottaa automaattista lastausta ja kierrätystä.
* Ilmakehän mukautumiskyky: Lämpökäsittelyprosessit, kuten hiiletys ja hiiletys, on käytettävä kontrolloidussa ilmakehässä, mikä edellyttää komponenttien vahvaa mukautumiskykyä ilmakehään, eivätkä ne ole alttiita hiilettävän kerroksen muodonmuutokselle.
Autoteollisuus suosii yleensä modulaarisia ja erittäin standardoituja komponenttikokoonpanoja kokoonpanolinjan toiminnan ja nopean vaihdon tarpeisiin.
Petrokemian teollisuus käyttää laajalti lämpökäsittelyuuneja korkean lämpötilan prosessilinkeissä, kuten katalyysissä, krakkauksessa ja regeneroinnissa. Työolosuhteet ovat monimutkaiset ja ilmapiiri vaihteleva, mikä asettaa erityisiä haasteita uunin osien lämpökäsittelylle.
* Monimutkainen korroosioympäristö: Uuneihin liittyy usein syövyttäviä aineita, kuten rikkivetyä, klooria ja vesihöyryä. Komponenttien tulee olla vahva korroosionkestävyys ja metallijauheen kestävyys.
* Toistuvat lämpöjaksot: Jatkuvassa ja jaksoittaisessa käytössä korkea lämpötila ja jäähdytys vaihtelevat usein, mikä edellyttää komponenttien vahvaa lämpöväsymyksen ja lämpöshokin kestävyyttä.
* Materiaalin valinta: Käytä runsasseosteista lämmönkestävää terästä (kuten HK40, HP Nb-modifioitu sarja) parantaaksesi rakenteellista vakautta ja pidentääksesi käyttöikää.
Tällaiset teollisuudenalat kiinnittävät enemmän huomiota materiaalikoostumuksen vakauteen ja lisävarusteiden käyttöiän johdonmukaisuuteen vähentääkseen suunnittelemattomia seisokkeja.
Ilmailualan lämpökäsittely kohdistuu enimmäkseen lujiin titaaniseoksiin, nikkelipohjaisiin metalliseoksiin ja muihin materiaaleihin. Prosessin ohjaus on tarkkaa ja laitteiden ja tarvikkeiden tekniset indikaattorit ovat tiukat.
* Lämpötilasäädön johdonmukaisuus: Lämpökäsittelyn uunin osien on varmistettava lämpökenttien tasainen jakautuminen uunin eri osissa, jotta vältetään materiaalin suorituskyvyn poikkeamat epätasaisesta paikallisesta lämmityksestä.
* Saastumisen hallinta: Jotkut prosessit suoritetaan tyhjiössä tai erittäin puhtaassa inertissä ilmakehässä, ja lisävarusteiden kaasunpoistonopeudelle, happipitoisuudelle ja pinnan jäännöselementtien hallitukselle on asetettu tiukat standardit.
* Muodonhallinta: Alustan ja ripustimen on säilytettävä geometrinen vakaus pitkään, jotta työkappale säilyttää muodon ja asennon tarkkuuden lämpökäsittelyn aikana.
Ilmailu- ja avaruusteollisuus suosii lisätarvikkeiden kehitysratkaisujen tarkkaa räätälöintiä, tyhjiöyhteensopivuutta ja pitkäaikaista vakautta.
Rautateollisuudessa on paljon erilaisia työkaluja, muotteja, kiinnikkeitä jne., ja lämpökäsittelyvaatimukset ovat suhteellisen standardoituja, mutta painopiste on taloudellisuudessa ja helppokäyttöisyydessä.
* Rakenteellinen standardointi: Lisävarusteiden suunnittelu perustuu usein yleiskäyttöisiin ripustimiin, verkkohihnoihin ja rulliin uunin lataustehokkuuden parantamiseksi.
* Ylläpitokustannusten hallinta: Lämpökäsittelyjakso on lyhyt ja laitteita käytetään usein, mikä edellyttää lisävarusteiden nopean vaihdon ja edullisen ylläpidon ominaisuuksia.
* Kulutuskestävyysvaatimukset: Työkappaleen tukiosien (kuten verkkohihnat ja alustat) on oltava kulutus- ja iskunkestävyys, jotta ne mukautuvat usein tapahtuvaan lastaamiseen ja purkamiseen.
Teollisuus yhdistää usein todellisia tuotantolinjoja yksinkertaistaakseen suunnittelua löytääkseen tasapainon suorituskyvyn ja kustannusten välillä.
Ydinvoiman, lämpövoiman, tuulivoiman jne. aloilla lämpökäsitteleviä uunin osia käytetään usein suurten rakenneosien ja korkean jännityksen osien esilämmitykseen ja karkaisuun.
*Suurikokoisen työkappaleen tuki: Lisävarusteilla on oltava suuri kantavuus ja rakenteellinen vakaus, jotta ne selviytyvät suurten laippojen, roottoreiden ja akselien käsittelystä korkeissa lämpötiloissa.
*Pitkän aikavälin vakaa toiminta: Useimmat lämpökäsittelyjaksot ovat pitkiä ja lämpötilan muutokset ovat hitaita, mutta pitkän aikavälin stabiiliudelle asetetaan korkeammat vaatimukset.
*Turvallisuus ja standardointi: Tällaisten teollisuudenalojen on täytettävä korkeammat turvallisuustekijät ja standardispesifikaatiot, kuten ISO tai ydinteollisuuden erityisvaatimukset.
Komponenttien suunnittelussa käytetään enimmäkseen paksuseinäisiä ja lujia metalliseosvaluja, ja se parantaa yleistä vakautta keskipakovalulla, kiinteällä muovauksella jne.
Rautatiekuljetusalalla tehdään komponenttien, kuten pyörien, mittariosien ja jarrujärjestelmien suurtaajuuslämpökäsittelyä, mikä asettaa korkeat vaatimukset lämpökäsittelyn laadunvalvonnan tarkkuudelle.
*Symmetrinen lämmitysvaatimukset: Työkappaleet ovat enimmäkseen akselisymmetrisiä rakenteita, ja lämpökäsittelevien uunin osien tulee kyetä toimimaan yhteistyössä uunin pyörimis- tai väliseinälämmitysjärjestelmän kanssa symmetrian varmistamiseksi.
* Väsymisen käyttöiän hallinta: Pitkäaikaisten huoltoosien on parannettava väsymislujuutta lämpökäsittelyn avulla, ja lisälaitteen rakenteen on oltava vakaa, eikä sitä ole helppo muotoilla, jotta vältetään haitallinen rasitus käsittelyprosessin aikana.
* Työkalun kulumisen esto: Komponenttien, kuten nostimien ja kääntöpöydän, on oltava hyvä kulutuskestävyys ja väsymiskestävyys korkean käyttöjakson aikana.
Rautatiekuljetusala on erityisen herkkä prosessin toistettavuudelle ja laadun vakaudelle, ja se ottaa usein käyttöön digitaalisen simulaation ja lämpökenttäsimuloinnin lisävarusteiden suorituskyvyn tarkistamiseksi.
 |  |
Ensimmäinen asia, jota lämpökäsittelevät uunin osat kohtaavat, on jatkuva korkea lämpötila tai säännölliset korkean ja matalan lämpötilan muutokset. Hyvä lämmönkestävyys on yksi perusominaisuuksista.
*Korkean lämpötilan lujuus: Osien on silti säilytettävä tietty rakenteellinen lujuus korkeissa lämpötiloissa muodonmuutosten, romahtamisen tai virumisen estämiseksi. Yleisesti käytetään runsaasti nikkeliä ja kromia sisältäviä metalliseoksia, kuten HK-, HT- ja HP-sarjan lämmönkestäviä teräksiä.
*Hapettumisenkestävyys: Korkean lämpötilan hapettuminen aiheuttaa pinnan hilseilyä, hilseilyä ja jopa rakenteellisia vaurioita. Materiaalilla tulee olla pintatiheys ja hapettumisenestokalvon stabiilisuus, kuten austeniittisen ruostumattoman teräksen, jolla on korkea Cr-pitoisuus.
*Lämpöväsymiskyky: Toistuva kuumennus ja jäähdytys saavat materiaalin laajenemaan ja kutistumaan, jolloin muodostuu halkeamia tai murtumia. On valittava materiaalit, joilla on hyvä lämpölaajenemiskerroinsovitus ja vakaa raerakenne.
Materiaalien valinnassa tulee myös tehdä kohdennettu sovitus yhdessä uunityypin (kaasu, tyhjiö, suolahaude jne.) ja prosessilämpötilan (700-1200°C) kanssa.
Jotkut lämpökäsittelevät uunin osat altistuvat kulumismekanismeille, kuten kitkalle, iskulle ja vierimiselle käytön aikana, erityisesti jatkuvan lastauksen, kuljetuksen tai kääntämisen aikana.
*Tyypilliset osat: kuten alustat, materiaalikorit, kuljetinkiskot, rullat, ripustuslaitteet jne., ovat herkkiä mekaaniselle kulumiselle ja iskuvaurioille.
*Materiaalien vastatoimenpiteet: Korkeakovia teräksiä, joissa on seoselementtejä, kuten Mo, V ja Nb, käytetään usein parantamaan kulutuskestävyyttä; tai pintakäsittely, lämpösumutus, hiiletys jne. suoritetaan pinnalle pinnan kovuuden parantamiseksi.
*Kulumimamuoto: mukaan lukien liimakuluminen, oksidatiivinen kuluminen ja hiukkasten kuluminen. Materiaalilla tulee olla hyvä halkeilunkestävyys ja muodonmuutosten palautumiskyky väsymiskuorinnan estämiseksi.
Kulutuskestävyyden suunnittelussa tulee ottaa huomioon myös lisävarusteiden rakenteellinen lujuus, jotta vältetään yleinen haurastuminen samalla kun kovuus kasvaa.
Lämpökäsittelyuuneissa käytetään usein tiettyjä ilmakehää, kuten valvottuja ilmakehyksiä, ammoniakin hajoamiskaasua, nitraatteja, hiili-typpi-seoskaasuja jne. Nämä ympäristöt muodostavat monimutkaisia korroosiovaikutuksia lisävarusteisiin.
* Ilmakehän tyypin vaikutus: Hiilipitoisuudet, joissa on suurempi hiilipotentiaali, ovat alttiita hiilikorroosiolle; kloori- tai sulfidiilmakehät ovat alttiita pistekorroosiolle, jännityskorroosiolle ja rakeiden väliselle korroosiolle.
*Materiaalien vastestrategia: Yleisesti käytettyjä korroosionkestäviä materiaaleja ovat korkea Cr/Ni -seokset (kuten IN-800, IN-600), ruostumaton duplex-teräs ja Si-pitoinen korroosionkestävä valurauta.
*Prosessin mukauttaminen: Vältä esimerkiksi tavallisen ruostumattoman teräksen käyttöä hiiletyskäsittelyympäristöissä, koska hiilen diffuusio korkeissa lämpötiloissa voi aiheuttaa rakenteellista haurautta.
Korroosionkestävien materiaalien stabiilisuus riippuu niiden pintakalvorakenteesta ja metalliseoksen koostumuksesta. Erityinen lämpökäsittelyaine ja sen haihtuvat tuotteet tulee arvioida ennen materiaalin valintaa.
Varsinaisessa käytössä lämpökäsitteleviin uunin osiin ei kohdistu vain yksittäinen vaikutus, vaan ne ovat yleensä alttiina korroosiolle, kulumiselle ja kuormituspaineelle korkeissa lämpötiloissa.
*Korkean lämpötilan korroosioympäristö: Esimerkiksi kun muhvelisäiliöitä ja säteilyputkia käytetään suljetussa ilmakehän uunissa, materiaalien on otettava huomioon sekä korkean lämpötilan hapettuminen että hiiletyskorroosio. On luotettavampaa valita HK40 tai HP Modified -sarja.
*Korkean lämpötilan kulutusympäristö: Esimerkiksi ketjukuljetinuunien ketjukiskot ovat alttiina mekaaniselle kulumiselle ja korkeille lämpötiloille. Usein käytetään korkeakovuutta austeniittista terästä tai pintakarkaisukäsittelyä.
*Ajoittainen käyttöolosuhteet: Kun laitetta käynnistetään ja pysäytetään usein, komponenttien on kestettävä voimakasta lämpölaajenemista ja -supistumista sekä vuorotellen kuumaa ja kylmää. Seosmateriaalit, joilla on pieni lämpölaajenemiskerroin ja vahva lämpöstabiilisuus, tulee valita.
Suunnittelussa tulee ottaa huomioon yhdistetty materiaalikaavio. Käyttämällä korkean suorituskyvyn metalliseoksia ydinkomponenteissa ja kustannustehokkaampia materiaaleja ei-kriittisissä komponenteissa voidaan saavuttaa kattava kustannusten hallinta.
Uunin osien lämpökäsittelyyn yleisesti käytetyt materiaalityypit ovat eri toimialojen ja työolosuhteiden mukaan seuraavat:
* Valettu lämmönkestävä teräs (HK, HT, HP-sarja): sopii korkean lämpötilan uunin rungoille, säteilyputkille, tarjottimille, muhvelisäiliöille jne., tasapainoisella ja kokonaisvaltaisella suorituskyvyllä.
* Korkean kromi-nikkeli-seokset (kuten IN-800H, 600-sarja): sopivat tyhjiöuuneihin tai hiiletysympäristöihin, joilla on vahva hapettumisenkestävyys ja korroosionkestävyys.
* Austeniittista ruostumatonta terästä (310S, 304H jne.): käytetään laajalti lämpötilasäädetyissä uuneissa, ripustimissa jne. ottaen huomioon sekä lujuus että muovattavuus.
* Keramiikka ja komposiittimateriaalit: käytetään korkean eristyksen ja korkean lämmönkestävyyden tilanteissa (kuten korkean lämpötilan sähköuunit, induktiolämmityslaitteet).
Eri materiaaleja tulee käyttää järkevissä yhdistelmissä käyttöpaikan, rakenteellisen jännityksen ja käyttötiheyden mukaan vika- ja huoltotiheyden vähentämiseksi.
Uunin lämpökäsittelyn osien tuotantoprosessi vaikuttaa sen materiaalin suorituskykyyn, ja valmistusmenetelmä tulee sovittaa käyttötarkoituksen mukaan:
* Keskipakovalu: sopii säteilyputkiin ja sylinterimäisiin osiin, joilla on tiheä rakenne, korkea lujuus ja hyvä lämpöhalkeilukestävyys.
* Tarkkuusvalu (investointivalu/EPC): sopii pienille osille, joilla on monimutkainen rakenne, korkea mittatarkkuus ja laaja materiaalivalikoima.
* Hartsihiekkavalu: sopii suuriin erikoismuotoisiin rakenneosiin, voidaan mukauttaa muhvelisäiliöitä, uunin ovia, rakenteellisia kiinnikkeitä ja muita osia.
Lisäksi lejeeringin rakenteen pysyvyyttä ja hapettumisenkestävyyttä voidaan edelleen parantaa jälkilämpökäsittelyllä (kuten kiinteällä liuos- ja vanhentamiskäsittelyllä).
Perussuorituskyvyn täyttämisen edellytyksenä on materiaalivalinnassa huomioida myös elinkaarikustannukset sekä hankinta- ja ylläpitotalous:
* Tasapaino alkuinvestoinnin ja vaihtosyklin välillä: Vaikka huippuluokan seosmateriaalit ovat kalliimpia, niiden käyttöikä on pidempi, mikä voi vähentää vaihtotiheyttä ja työvoimakustannuksia.
*Huoltomukavuus: Jotkut osat voidaan suunnitella irrotettavilla rakenteilla ja tavanomaisella ruostumattomalla teräksellä osittaisen vaihdon ja hitsauskorjauksen helpottamiseksi tulevaisuudessa.
*Monikerroksinen komposiittiratkaisu: Keskeisissä osissa käytetään korroosionkestävää kerrosta tai päällystekerrosta, ja alusta on valmistettu kustannustehokkaammista materiaaleista ottaen huomioon sekä suorituskyvyn että taloudellisuuden.
Valmistajien ja käyttäjien tulee arvioida kattavasti materiaalivalintastrategiat todellisten käyttöolosuhteiden, budjettirajoitusten ja ylläpitoresurssien perusteella.
Lämpökäsittelyn uunin osien materiaalivalinta on systemaattinen projekti, joka vaatii kokonaisvaltaista huomioimista tekijöistä, kuten lämpökäsittelyn lämpötila, toimintataajuus, työkappaletyyppi ja ilmakehä. Kohtuullisen materiaalikonfiguraation ja valmistusprosessin valinnan avulla lisävarusteiden käyttöikää voidaan pidentää tehokkaasti, huoltoseisokkeja voidaan lyhentää ja laitteiden toimintavakautta voidaan parantaa.
Uusien korkean lämpötilan metalliseosten ja funktionaalisten komposiittimateriaalien jatkuvan kehittämisen sekä numeeristen simulointi- ja lämpökenttäanalyysitekniikoiden laajan käytön myötä lämpökäsittelevien uunin osien materiaalivalikoima kehittyy vähitellen kohti älykkyyttä ja räätälöintiä. Materiaalien valinta ei ole enää yksittäinen vertailukohta, vaan siitä tulee muodostua tärkeä lenkki laiteteknologian, tuotantorytmin ja käyttökustannusten koordinoidussa optimoinnissa. Jos on olemassa erityisiä laitetyyppejä (kuten verkkohihnauuni, kuoppa-uuni, kävelypalkkiuuni) tai materiaalivaatimuksia (kuten korkeatyppipitoinen teräs, harvinaisten maametallien seokset), joista on keskusteltava perusteellisesti, voidaan myös toteuttaa kohdennettua laajennusta.
Lämpökäsitteleviä uunin osia ovat yleensä alustat, ripustimet, muhvelit, säteilyputket, korit, kiskot, uunin ovet jne. Nämä osat toimivat pitkään korkeissa lämpötiloissa eivätkä ole vain alttiita lämpötilan, kuormituksen ja lämpösyklin muutoksille, vaan kohtaavat myös useita haasteita, kuten korroosiota, kulumista ja muodonmuutoksia.
* Stressin kertyminen korkeissa lämpötiloissa: Käytettäessä korkean lämpötilan vyöhykkeellä 900°C ~ 1200°C, komponenttimateriaalien tulee olla hyvä lämpövirumisenkestävyys ja rakenteellinen vakaus.
* Selkeät ilmakehän korroosio-ongelmat: Uunin hallittu ilmakehä, ammoniakin hajoamiskaasu, nitridikaasu tai nitraattihaude aiheuttavat hiilikorroosiota, rikkikorroosiota tai jännityskorroosiota lisävarusteiden pinnalle.
* Lämpöväsymis- ja muodonmuutosriskit: Lämpökäsittelylaitteisto laajenee ja kutistuu usein käynnistys- ja sammutusprosessin aikana, mikä nopeuttaa metallirakenteen väsymistä ja lyhentää rakenteen käyttöikää.
* Prosessihäiriöt: Kun lisävarusteet rikkoutuvat tai vääntyvät, se vaikuttaa suoraan työkappaleen sijoitukseen, siirtorytmiin ja ilmakehän kiertoon aiheuttaen siten prosessin vaihteluita.
Voidaan nähdä, että lämpökäsittelevien uunin osien stabiilius ei ole vain mekaaninen rakenneongelma, vaan liittyy myös suoraan prosessin turvallisuuteen ja tuotantorytmiin.
Materiaalin valinta on ensimmäinen askel lämpökäsittelevien uunin osien vakaaseen toimintaan. Eri uunityypeillä ja prosessiolosuhteilla on erilaiset vaatimukset materiaalin suorituskyvylle.
*Lämmönkestävät terässarjat: kuten HK40-, HP-Nb- ja HT-sarjat, joita käytetään usein tarjottimiin, ripustuksiin ja kiskoosiin, joilla on korkeat rakenteelliset lujuusvaatimukset ja joilla on vahva korkeiden lämpötilojen lujuus ja hapettumiskestävyys.
* Runsaasti nikkeliä ja kromia sisältävät seokset: kuten IN-800- ja 600-sarjat, niillä on vakaampi korroosionkestävyys ja hiiltymisenkestävyys tyhjiöuuneissa, korkeahiilisessä tai sulfidoituvassa ympäristössä.
*Keraamit ja komposiittimateriaalit: käytetään eristämään osia tai induktiolämmityselementtejä, joilla on esimerkiksi sähköeristys ja korkeiden lämpötilojen stabiilisuus.
*Pintakäsittelymateriaaleja: kuten pintaseoksia, pintaaluminoivia tai ruiskuttavia keraamisia pinnoitteita, voidaan käyttää parantamaan osien paikallista kulutuskestävyyttä tai korroosionkestävyyttä.
Kohtuullinen materiaalisovitus tulisi optimoida sellaisten parametrien perusteella kuin uunin tyyppi, lämpötila-alue, prosessiilmapiiri ja panoksen paino.
Lämpökäsittelevien uunin osien rakenne määrittää suoraan sen vakaan suorituskyvyn korkeissa lämpötiloissa.
* Rakenteellisen paksuuden ja muodonmuutosten yhteensopivuus: Kohtuullinen seinämän paksuus voi parantaa kantokykyä ja vähentää lämpömuodonmuutoksen todennäköisyyttä; liian ohut seinämän paksuus on helppo polttaa läpi ja liian paksu seinämä aiheuttaa helposti lämpöjännityksen keskittymisen.
*Nestekanavien järkevä suunnittelu: Esimerkiksi säteilyputken kaasun kiertotien ja uunin sisällä olevan ilmakehän kiertotilan tulee välttää kuolleita kulmia ja ylikuumenevia alueita paikallisten vaurioiden vähentämiseksi.
*Modulaarinen suunnittelukonsepti: Suunnittelemalla lämpökäsittelyuunien lisävarusteet vaihdettaviksi moduuleiksi, kokonaishuoltokustannukset pienenevät ja kyky toipua nopeasti vian jälkeen paranee.
*Lämpölaajenemiskertoimen koordinointi: Lämpölaajenemisen epäsopivuutta eri komponenttien välillä tulee välttää, ja kohtuulliset välit ja liitäntätavat vaikuttavat positiivisesti lämpölaajenemisen ja supistumisjännityksen hallintaan.
Tieteellinen rakennesuunnittelu parantaa entisestään lämpökäsittelevien uunin osien murtumiskestävyyttä materiaalivalinnan perusteella.
Varsinaisen käytön aikana lämpökäsittelevät uunin osat kärsivät erilaisista vaurioista, jotka on tunnistettava ja estettävä etukäteen:
*Lämpöväsymishalkeilu: Kuuma- ja kylmäjaksojen toistuvien muutosten vuoksi jännityskeskittymispisteissä (kuten kulmissa, hitsauksissa ja liitoskohdissa) on taipumus esiintyä pieniä halkeamia, jotka laajenevat vähitellen murtumisiksi.
* Viruminen muodonmuutos: Kun komponentit toimivat korkeassa lämpötilassa pitkään, tapahtuu peruuttamattomia plastisia muodonmuutoksia, kuten alustan uppoaminen, ripustimen taipuminen, tukipilarin kallistuminen jne.
* Korroosiorei'itys: Rikki-, hiili- tai klooratussa ympäristössä jotkin seokset ovat alttiita rakeiden väliselle korroosiolle tai pistekorroosiolle, mikä johtaa paikalliseen lujuuden menettämiseen tai pistekorroosioon.
* Pinnan kuoriutuminen tai kuluminen: Komponenttien pinta kuoriutuu tai hapettuu korkean lämpötilan kitkan aikana, mikä vaikuttaa rakenteelliseen kantavuuteen ja pinnan eheyteen.
Näiden tyypillisten ongelmien luokittelu ja hallinta on perusta ylläpitostrategioiden muotoilulle.
Kohtuullinen huolto ei vain pidennä lisävarusteiden käyttöikää, vaan voi myös havaita piilotetut vaarat etukäteen ja välttää äkilliset sammutusonnettomuudet.
* Säännöllinen tarkastus ja kirjanpito: On suositeltavaa tarkastaa silmämääräisesti ja verrata tärkeimpien lisävarusteiden, kuten materiaalikorien, tarjottimien, säteilyputkien, muhvelisäiliöiden jne. mittoja neljännesvuosittain tai puolivuosittain, ja kirjata muodonmuutoksia, halkeamia jne.
* Pintojen puhdistus ja kalkinpoisto: Pitkäkestoisille osille voidaan suorittaa oksidipinnan puhdistus, pintahiekkapuhallus tai pinnoitteen korjaus hapettumisen kertymisnopeuden vähentämiseksi.
* Lämpöväsymysesikäsittely: Ennen käyttöä lämpörasitusta voidaan "kesyttää" lämmittämällä ja jäähdyttämällä hitaasti kontrolloidulla nopeudella alkuhalkeamien muodostumisen viivyttämiseksi.
* Paikallinen korjaus ja uudelleenvalmistus: Osien, joissa on alkuhalkeamia tai pieniä muodonmuutoksia, voidaan käyttää uudelleenkäyttöä varten paikallista hitsausta, korjausta tai lämpökäsittelyn regenerointia.
* Vaihtosyklin hallinta: On suositeltavaa asettaa vaihtojakso usein käytetyille ja suuria kuormituksia kestäville ydinosille ja ostaa varaosat etukäteen äkillisten seisokkien välttämiseksi.
"Huoltotyön" asettaminen suunnitteluvaiheeseen etukäteen auttaa rakentamaan täydellisen takuujärjestelmän laitteiden vakaalle toiminnalle.
Yhdistettynä eri toimialojen todellisiin sovellusskenaarioihin, seuraavat ovat useita tyypillisiä käytännön kokemuksia:
* Petrokemian teollisuus: Korkean lämpötilan krakkausuunien tarvikkeet ovat alttiina hiilivetyilmakehille pitkään. Korkean Cr/Ni-lejeeringin putket valitaan yhdistettynä säännölliseen hiilenpoistopuhdistukseen ja jännityshehkutuskäsittelyyn.
* Autojen lämpökäsittelylinja: Astioiden ja ripustimien kulumis- ja muodonmuutosongelmat porrasuuneissa ovat huomattavia. Käyttöikää pidennetään optimoimalla paksuus, rakenteelliset rivat ja käyttämällä kulutusta kestäviä metalliseoksia.
* Jauhemetallurgiateollisuus: Lämpöshokki vaikuttaa suuresti tyhjiöuunien sisäisiin komponentteihin, joten käytetään vähän laajenevia ja lujia seosmateriaaleja, ja ylläpitokustannuksia hallitaan moduulien vaihdolla.
* Lentokonevalmistusala: Monimutkaisten työkappaleiden lämpökäsittely edellyttää lämpötilan tasaisuutta uunissa, käytetään vähän vääntyviä rakenneosia ja hieno huoltotietojen hallintajärjestelmä on otettu käyttöön.
Nämä tapaukset kuvastavat järkevän valinnan ja huollon välitöntä merkitystä laitteiden vakauden parantamiselle.
Digitaalisen valmistuksen kehittymisen myötä myös lämpökäsittelyuunien osien hallinta kehittyy älykkäämpään suuntaan:
* Materiaalin jäljitettävyysjärjestelmän rakenne: Kirjaa kunkin lisävarusteerän materiaalikoostumus, tuotantoprosessi ja käyttöhistoria QR-koodien tai RFID-tunnisteiden avulla laadun jäljitettävyyden saavuttamiseksi.
* Käyttötietojen seuranta: Yhdistä lämpökäsittelyuunin lämpötilan säätöjärjestelmä lisävarusteiden tilanhavaintolaitteisiin saavuttaaksesi tärkeimpien komponenttien lämpötilan, jännityksen, tärinän ja muun tiedonkeruun.
* Käyttöiän ennustaminen ja vaihtoehdotukset: Käytä tekoälyalgoritmeja analysoimaan lisävarusteiden käyttöhistoriaa, ennustamaan mahdollisia vikasolmuja ja tarjoamaan datatukea käyttöä ja huoltoa varten.
* Modulaarinen ja standardoitu suunnittelu: Paranna vaihdon tehokkuutta ja vähennä riippuvuutta kunnossapidon työvoimasta laatimalla yhtenäiset lisävarusteliitäntästandardit.
Tästä älykkäästä käyttö- ja huoltotilasta tulee tulevaisuudessa tärkeä suuntaus lämpökäsittelyuunien osien hallinnassa.
Lämpökäsittelyuunin osien vakaus liittyy lämpökäsittelyjärjestelmän yleiseen suorituskykyyn. Materiaalivalinnasta rakennesuunnittelusta käytönhallintaan ja älykkääseen ylläpitoon jokainen linkki vaatii systemaattista ajattelua ja koordinoitua optimointia. Tieteellisten valintakonseptien ja jatkuvien kunnossapitojärjestelmien avulla voidaan merkittävästi parantaa laitteiden toiminnan vakautta, vähentää seisokkiriskiä sekä tuoda yrityksille korkeampaa tuotannon tehokkuutta ja alentaa ylläpitokustannuksia.
Lämpökäsittelylaitteiden vakaata toimintaa ei saavuteta yhdessä yössä, vaan jatkuvan käytännön optimoinnin ja jatkuvan hallinnan parantamisen tulos. Lämpökäsittelyn uunin osien tieteellinen hallinta on avainvoima laitteiden pitkäaikaisen vakaan toiminnan edistämisessä.
PUHELIN: +86-13382893387
TEL: +86-510-85308522
FAX: +86-510-85308166
WHATSAPP: +86-15161506024
EMAIL: [email protected]
ADDRESS: No. 8, Jingfa 6th Road, Shuofang Industrial Concentration Zone, New District, Wuxi City
MOBIILI
Tekijänoikeus © Wuxi Dongmingguan Special Metal Manufacturing Co., Ltd. Kaikki oikeudet pidätetään.
