چرا فیکسچرهای کوره عملیات حرارتی منحرف می شوند: تجزیه و تحلیل شکست و پیشگیری

سبد های گرمایش شده، سینی ها، شبکه ها، صفحه های پایه و وسایل پشتیبانی به ندرت به دلیل یک رویداد جداگانه خراب می شوند.و قسمت هایی که دیگر صاف نشسته اند معمولاً از طریق تعاملخزیدن، چرخه حرارتی، توزیع بار، جو، هندسه و دستکاریاگر یک تیم تعمیر و نگهداری هر دستگاهی را که شکسته است به عنوان یک مشکل آلیاژ در نظر بگیرد، می تواند بدون اصلاح علت واقعی، سخت افزار گران قیمت را جایگزین کند.

این راهنما یک روش عملی را برای مهندسان، خریداران و کارکنان تعمیر و نگهداری برای تشخیص انحراف در لوازم کوره درمان گرما ارائه می دهد.این ماده عمدتاً برای لوازم فولاد مقاوم در برابر گرما که در اجاق و کوره های مستمر استفاده می شوند، مورد استفاده قرار می گیرد. این جایگزین بررسی طراحی مکانیکی واجد شرایط، دستورالعمل OEM کوره، روش های ایمنی سایت، یا صلاحیت مواد تحت درجه حرارت واقعی مشتری، جو، بار،و چرخه.

1چه چیزی به عنوان انحراف فانوس فکسچر حساب می شه؟

تحریف هر گونه تغییر ابعاد دائمی است که در بارگیری، فاصله گذاری محصول، حرکت کانویر، انباشت، مهر و موم، دستکاری روبات، یا برداشتن امن مداخله می کند.مثل یک سینی که روی یک میز بازرسی صاف تکان می خورد، یا محلی، مانند یک لگ که پس از چرخه های مکرر خم می شود. یک تثبیت کننده ممکن است بدون ترک باقی بماند اما در حال حاضر مناسب نباشد زیرا هندسه آن دیگر موقعیت قطعه کار را کنترل نمی کند.

علائم رایج در زمینه

• مرکز در یک سینی یا شبکه خم شده است در حالی که محیط نسبتاً راست باقی می ماند.
• بعد از گرم کردن و خنک کردن مکرر، گوشه به سمت بالا خم شود.
• ریل های پیچ خورده، ابعاد قطبی نامساوی، یا شکاف های انباشت نامساوی.
• سوراخ های طولانی یا بیضی و نقاط بلند شدن آسیب دیده.
• ترک ها در انتقال بخش ها، راس ها، انگشتان جوش، مناطق حذف دروازه یا مناطق ترمیم شده.
• انباشت مقیاس که مانع از لانه گذاری یا تغییر پاسخ حرارتی محلی می شود.
• تداخل تدریجی با رول های کوره، ناقلات، درها یا اتوماسیون.

کلمه کلیدی اینهپیشرفت. يه اندازه ي تک بعدي نميتونه میزان خسارت رو نشون بدهایجاد یک خط پایه و روند ویژگی های مشابه در طول چرخه های خدمات اطلاعات بیشتری نسبت به بازرسی فقط پس از ظاهر انحراف شدید.

2شش مکانیسم که باعث تغییر شکل دائمی می شوند

2.1 زیر بار مداوم خزیدن

کرپ یک تغییر شکل وابسته به زمان تحت فشار در دمای بالا است. بنابراین یک لامپ می تواند زیر مقاومت خروجی مواد در دمای اتاق خم شود.متغیرهای کنترل کننده دمای فلز هستند، فشار اعمال شده، زمان قرار گرفتن در معرض، وضعیت آلیاژ، ضخامت بخش و محدودیت. ASTM E139 روش های استاندارد برای آزمایش خزیدن و شکستن فشار مواد فلزی را فراهم می کند،اما یک نتیجه آزمایش منتشر شده یک پیش بینی اتوماتیک از عمر وسایل نیست.: نمونه های آزمایشگاهی، وضعیت استرس، جو، کیفیت ریخته و سابقه حرارتی از یک سینی تولید متفاوت است.

کریپ توضیح می دهد که چرا یک سینی سنگین که برای مدت طولانی در آب قرار گرفته باشد حتی اگر گرم و خنک کند باشد، ممکن است خم شود.همچنین توضیح می دهد که چرا کاهش کوچک در طول مدت پشتیبانی نشده یا استرس محلی می تواند ارزشمند باشدبا این حال، اضافه کردن ضخامت در همه جا به طور خودکار مفید نیست؛ جرم اضافی هزینه، زمان گرم کردن، گرادیانت های حرارتی و بار حمل را افزایش می دهد.

2.2 گرادیانت های حرارتی در هنگام گرم کردن و خنک کردن

هنگامی که یک ناحیه قبل از ناحیه دیگر گسترش می یابد، ناحیه سردتر ناحیه گرمتر را محدود می کند. استرس گذرا که در نتیجه ایجاد می شود می تواند یک بخش ضعیف را به صورت پلاستیکی تغییر شکل دهد یا خستگی را در یک شکاف تسریع کند.خاموش کردن سریع، قطعات کار سرد قرار داده شده بر روی یک لامپ داغ، ضربه مستقیم برنر، جریان گاز مسدود شده و انباشت نامنظم می تواند همه گرادینت ایجاد کند.

اندازه گیری هر دو نقطه تنظیم کوره و تجربه حرارتی واقعی تندرو. کوره ممکن است پس از تثبیت یکنواخت باشد در حالی که یک تندرو بارگذاری شده در طول افزایش تفاوت های بزرگ محلی را تجربه می کند.ترموکوپل ها تنها در هوا کوره قرار داده شده ممکن است گرمترین ریل را شناسایی نکنند، گوشه محافظ یا نقطه تماس زیر یک قطعه کار متراکم.

2.3 خستگی حرارتی چرخه پایین

گسترش و انقباض مکرر محدود می تواند حتی زمانی که هر چرخه جداگانه قابل قبول به نظر می رسد، ترک ها را آغاز کند.ASTM E606/E606M به آزمایش خستگی تحت کنترل فشرده سازی می پردازد و برای درک رفتار مواد چرخه ای مرتبط است، اما هندسه قطعات و فشار حرارتی چند محوری هنوز باید ارزیابی شود. تحریف و ترک اغلب یکدیگر را تقویت می کنند: هنگامی که یک سینی خم می شود، بار بعدی دوباره توزیع می شود.افزایش فشار در گوشه ها یا دنده های آسیب دیده.

2.4 غلظت بار و از دست دادن حمایت

بار قابل استفاده اسمي فشار محلی را توصیف نمی کند.دو لامپ با حمل همان جرم می تواند رفتار متفاوت اگر یکی از آنها یک لایه توزیع شده و دیگر پشتیبانی چهار قطعات فشرده در مناطق تماس کوچکفاصله های گمشده، ریل های فرسوده، کف های نابرابر، ستون های خراب شده، و تماس نادرست فولکلور می تواند یک بار توزیع شده طراحی شده را به بار نقطه ای یا خط تبدیل کند.

2.5 اکسیداسیون، کربوریزاسیون و از دست دادن بخش

اتمسفر با دمای بالا هم وضعیت سطح را تغییر می دهد و هم مقطع قطعی موثر را تغییر می دهد. مقیاس اکسید ممکن است پراکنده شود، در مفاصل تجمع یابد یا جریان را مسدود کند.انتقال کربن می تواند خواص محلی را در خدمات کاربوریزه تغییر دهدبنابراین دمای مشاهده شده کوره برای تعیین مناسب بودن مواد کافی نیست.و دمای فلزی واقعی قطعه باید در توصیف سرویس ذکر شود..

2.6 وقفه های تولید و تعمیر

قطعیت انقباض ریخته، تغییرات ناگهانی بخش، شعاع های ناکافی، تعمیرات جوش، عدم تراز و استرس باقیمانده می تواند تعیین کند که آسیب از کجا شروع می شود.این به این معنی نیست که هر شکاف ثابت می کند نقص تولید استتجزیه و تحلیل خرابی باید یک اختلال اولیه را از اکسیداسیون، خستگی، بیش از حد بار، ضربه یا یک روش تعمیر نامناسب تشخیص دهد.

3. قبل از انتخاب یک اقدام اصلاحی یک پوشش خدمات بسازید

یک تحقیق مفید با داده های عملیاتی قابل اندازه گیری آغاز می شود. خریداران باید این داده ها را به یک RFQ متصل کنند؛ تیم های تعمیر و نگهداری باید از همان زمینه ها برای وسایل خراب و سالم استفاده کنند.بدون پاکت خدمات، تامین کنندگان می توانند آلیاژ ها یا هندسه ها را با فرضیه های مختلف مقایسه کنند.

4. یک روند کار مرحله به مرحله تجزیه و تحلیل شکست

مرحله 1: قرنطینه و شناسایی لوازم

یک لامپ به شدت تحریف شده یا ترک خورده را فقط به این دلیل که هنوز می تواند بارگذاری شود، به سرویس برگردانید.سابقه تعمیراتقبل از تمیز کردن آن را عکس بگیرید، زیرا رنگ مقیاس، سپرده ها و نشانه های تماس ممکن است شواهد مفید باشند.

مرحله ۲: تحریف را به طور مداوم اندازه گیری کنید

استفاده از یک سطح مرجع تعریف شده و جهت گیری ثابت قابل تکرار. طول و عرض کلی، تفاوت دیاجونال، حداکثر شکاف زیر یک خط مستقیم، ارتفاع در نقاط داده تعیین شده،موقعیت سوراخ مکانISO 8062-3 چارچوبی برای تحمل ابعاد و هندسی برای قطعات ریخته شده فراهم می کند.اما نقشه مشتری باید محدودیت های پذیرش عملکردی را برای لامپ نهایی تعریف کند..

مرحله سوم: ترک های نقشه و آسیب های سطحی

طول ترک، جهت گیری و فاصله از ویژگی های هندسی را مشخص کنید. آزمایش نفوذ مایع تحت یک روش توافق شده، مانند یکی بر اساس ASTM E165/E165M،می تواند شکاف های سطحی را در مواد مناسب غیر متخلخل نشان دهدآزمایش نفوذ کننده، قدرت خزیدن باقی مانده را اندازه گیری نمی کند یا تضمین نمی کند که هیچ آسیب زیر سطحی وجود ندارد. وضعیت سطح و معیارهای پذیرش باید قبل از بازرسی مورد توافق قرار گیرد.

مرحله ۴: مقایسه موقعیت ها و سوابق عملیاتی

اگر آسیب به طور مکرر در همان منطقه کوره در دستگاه های مختلف رخ دهد، سوزان ها، جریان گاز، پشتیبانی ها، تمرین بارگذاری، قرار گرفتن در معرض خاموش کردن و اتوماسیون را بررسی کنید.اگر یک گرما یا یک گروه ترمیم شده در موقعیت های مختلف رفتار متفاوتی داشته باشد، متغیرهای مواد، تولید و تعمیر را بررسی می کنند. همبستگی اثبات نیست، اما به اولویت بندی آزمایش کمک می کند.

مرحله ۵: انتخاب آزمایش های تأییدیه

آزمایش های احتمالی شامل بازرسی ابعاد، شناسایی مثبت مواد در صورت مناسب از نظر فنی، تجزیه و تحلیل شیمیایی، مقایسه سختی، متالوگرافی، تجزیه و تحلیل اکسید / سپرده،و بررسي بخش قرباني شدهانتخاب آزمایش باید توسط پرسنل واجد شرایط انجام شود زیرا یک ارزش سخت یا شیمیایی جدا شده نمی تواند تاریخچه خدمات کامل را بازسازی کند.

مرحله ۶: آزمایش یک تغییر کنترل شده

تغییر آلیاژ، الگوی دنده، ضخامت، بار مفید، فاصله پشتیبانی و چرخه در همان زمان مانع از یک نتیجه مفید می شود.تعداد کمی از لوازم شناسایی شده را در شرایط نظارت واجد شرایط کند.- قبل از شروع آزمایش، فواصل بازرسی و معیارهای موفقیت را تعریف کنید.

5جومتري و اصلاحات بارگذاری

بسیاری از مشکلات تحریف را می توان از طریق تغییرات در سطح سیستم به جای ارتقاء ساده آلیاژ کاهش داد.

• کم کردن دامنه پشتیبانی نشده:اضافه کردن پشتوانه های به درستی قرار داده شده یا ریل های طراحی مجدد، در حالی که بررسی فاصله و جریان کوره.
• تماس پخش:تماس قطعات متمرکز را با پد ها، سرنشین ها یا الگوهای بارگذاری تایید شده جایگزین کنید.
• از تغییرات ناگهانی اجتناب کنید:استفاده از شعاع های عملی و تغییر تدریجی بین دنده ها، لبه ها و دیوارهای نازک.
• اجازه حرکت حرارتی:محدودیت ها، پیوند و رابط هایی که مانع از گسترش آزاد می شوند را بررسی کنید.
• تعادل بخش کنترل:انتقالات بسیار ضخیم به نازک می تواند گداخته شدن، گرم کردن، خنک کردن و توزیع استرس را پیچیده کند.
• استاندارد کردن دستکاری:نقاط بلند کردن و مکان های چنگال را مشخص کنید تا آسیب های دستکاری سرد با آسیب های کوره اشتباه گرفته نشود.

هر گونه تغییر هندسی باید برای ظرفیت بار، castable یا fabricatibility، دخالت کوره، جریان، تخلیه، ایمنی بلند کردن و دسترسی بازرسی بررسی شود.لامپ های درمان گرماو مرتبطاز فولاد ضد گرمابه نقشه های مشتری و الزامات توافق شده؛ مسئولیت نهایی طراحی و اعتباربخشی سرویس به عهده مشتری و مهندسان واجد شرایط آن باقی می ماند.

6برنامه بازرسی وسایل در حال استفاده

قبل از شکست بعدی معیارهای بازنشستگی را تعریف کنید

یک برنامه خوب نتایج بازرسی را به تصمیمات تبدیل می کند. معیارهای بازنشستگی ممکن است شامل حداکثر خم، تفاوت قطبی، طول شکاف یا محل، از دست دادن بخش، ویژگی های رفع آسیب دیده،انباشت ناپایدار، دخالت کانویر یا عدم توانایی در نگه داشتن قطعه کار در موقعیت مورد نیاز آن. محدودیت ها باید منعکس کننده دستگاه خاص و کوره باشند؛ این ماده نمی تواند مقادیر ایمنی جهانی را ارائه دهد.

7تعمیر یا تعویض؟

تعمیر فقط زمانی منطقی است که مکانیسم آسیب، بخش باقیمانده، هویت مواد، روش تعمیر، طرح بازرسی و هندسه پس از تعمیر درک شود.راست کردن ممکن است فشار اضافی یا استرس باقیمانده را وارد کندجوش یک آلیاژ مقاوم به گرما می تواند دشوار باشد زیرا قرار گرفتن در معرض تغییر میکروسروتکل و حساسیت به ترک است.یک جوش آرایشی که حفره قابل مشاهده را می بندد ممکن است توانایی خزیدن را بازگرداند.

در صورتی که تحریفات باعث خطر بلند کردن ایمن، جمع کردن، حرکت کوره، کیفیت محصول یا کنترل ابعاد شود، تعویض را در نظر بگیرید؛ هنگامی که ترک ها در مکان های بحرانی تکرار می شوند.زمانی که از دست دادن بخش گسترده استقبل از بازگرداندن یک لامپ تعمیر شده به سرویس، از کارکنان مهندسی و ایمنی مسئول تأیید دریافت کنید.

8چه چیزی را باید در یک RFQ مبتنی بر نقاشی قرار دهید

برای یک نقل قول معنی دار، بیش از یک نمونه قدیمی یا نام آلیاژ نامی ارسال کنید.

1. نقشه ابعاد، مدل سه بعدی اگر در دسترس باشد، تجدید نظر و تاریخ های کاربردی.
2. نوع دستگاه، رابط های مونتاژ، الگوی انباشت و نقاط تماس کوره.
3. حداکثر و بار عام، نقشه تماس قطعات، مرکز ثقل و روش حمل.
4. دمای کار، سفر، بارگذاری و تخلیه و همچنین نمایه رمپ/برداری.
5. ترکیب جو و آلاینده های شناخته شده
6. پیش بینی چرخه و مشخصات زمان خیس شدن یک تقاضا بدون پشتیبانی از عمر تضمین شده نیست.
7. مشخصات مواد یا درخواست برای یک پیشنهاد محدود به لحاظ فنی.
8. الزامات ریختن/تولید، شرایط تعمیر مجاز، درمان حرارتی و وضعیت سطح.
9. تحمل ابعاد، استانداردهای بازرسی، معیارهای پذیرش، علامت گذاری و گزارش.
10. عکس ها و سوابق اندازه گیری از لامپ های شکست خورده، از جمله موقعیت سرویس.

بررسی EB چینظرفیت کارخانهواطلاعات کیفیت و بازرسیپسبرای نقل قول نقشه بفرستیدیا ایمیلcast@ebcastings.comتولید و بازرسی باید بر اساس نقشه مشتری، شرایط خدمات و الزامات پذیرش توافق شده باشد.

9مسئولیت ایمنی و مهندسی

وسایل گرم می توانند کارکنان را در معرض گرما تابش، سطوح داغ، بار های ناپایدار، مقیاس تیز و شکستگی غیر منتظره قرار دهند.توصیه های NIOSH در مورد استرس گرمایی می تواند از برنامه گرمایش محل کار پشتیبانی کند، اما کارفرما باید شرایط خود، کارگران، کنترل ها و واکنش اضطراری را ارزیابی کند.

هیچ نوع آلیاژ، روش بازرسی یا مقاله ای در وبلاگ نمی تواند عمر لوله را تضمین کند. مسئولیت نهایی برای عملکرد کوره، طراحی لوله، درجه بندی بار، فرکانس بازرسی، معیارهای بازنشستگی،مجوز تعمیر، و ایمنی پرسنل به مالک/کارفرما و متخصصان مهندسی و ایمنی واجد شرایط بستگی دارد.

10فهرست بررسی تحقیقات عملی

• ثبت شناسه دستگاه، تجدید نظر نقشه، ثبت آلیاژ، شروع سرویس، چرخه ها و تعمیرات.
• قبل از تمیز کردن عکس بگیرید و موقعیت و جهت کوره را مشخص کنید.
• مسطحیت، قطبها، ارتفاعات داده، سوراخ ها، ستون ها و رابط های حیاتی را اندازه گیری کنید.
• شکاف هاي نقشه، مقیاس، از دست دادن بخش، نشانه هاي ضربه و نقاط تماس.
• دمای واقعی لامپ را مقایسه کنید، نه فقط نقطه تنظیم کوره.
• محل بار مفید، وضعیت پشتیبانی، انباشت و دستکاری را مستند کنید.
• حرکت جداگانه، گراديانت حرارتي، خستگی، اتمسفر و فرضيه هاي دستيابي
• قبل از آزمایش روش بازرسی و معیارهای پذیرش را توافق کنید.
• آزمایش یک تغییر اصلاحی کنترل شده و آن را در فواصل برنامه ریزی شده نظارت کنید.
• تمام وسایل که از محدودیت های ایمنی یا عملکردی تایید شده نقض می کنند را خارج کنید.

مرجع

• ASTM E139، انجام آزمایشات کششی، کششی-شکستگی و فشاری-شکستگی مواد فلزی.
• ASTM E606/E606M، آزمایش خستگی کنترل شده.
• ASTM E165/E165M، آزمایش نفوذ مایع برای صنعت عمومی.
• ISO 8062-3، تحمل ابعاد و هندسی و مجازات ماشینکاری برای قطعات ریخته شده.
• NIOSH، توصیه های استرس گرما در محل کار.

يه بازنگري بر اساس نقشه ميخواي؟ارسال نقشه لامپ، نقشه بار، مشخصات دمای کوره، جو، عکس های خرابی و الزامات بازرسی از طریقصفحه ی RFQ EB چیندر این صورت قیمت گذاری می تواند بر اساس الزامات تولید و پذیرش تعریف شده و نه درجه حرارت عمومی باشد.