20# անխափան պողպատե խողովակը նյութի դասակարգն է, որը նշված է GB3087-2008 «Անթերի պողպատե խողովակներ ցածր և միջին ճնշման կաթսաների համար»: Այն բարձրորակ ածխածնային կառուցվածքային պողպատից անխափան խողովակ է, որը հարմար է տարբեր ցածր ճնշման և միջին ճնշման կաթսաների արտադրության համար: Այն սովորական և մեծ ծավալի պողպատե խողովակների նյութ է: Երբ կաթսայատան սարքավորումներ արտադրողը արտադրում էր ցածր ջերմաստիճանի վերատաքացուցիչի վերնագիր, պարզվեց, որ տասնյակ խողովակների միացումների ներքին մակերևույթի վրա կան լայնակի ճեղքերի լուրջ թերություններ: Խողովակների միացման նյութը 20 պողպատ էր, Ֆ57 մմ × 5 մմ հստակեցմամբ: Մենք ստուգեցինք ճաքած պողպատե խողովակը և մի շարք փորձարկումներ անցկացրինք՝ թերությունը վերարտադրելու և լայնակի ճեղքի պատճառը պարզելու համար:

1. Ճեղքի առանձնահատկությունների վերլուծություն
Ճաքերի ձևաբանություն. Երևում է, որ կան բազմաթիվ լայնակի ճաքեր, որոնք բաշխված են պողպատե խողովակի երկայնական ուղղությամբ: Ճեղքերը դասավորված են կոկիկ։ Յուրաքանչյուր ճեղք ունի ալիքաձև հատկություն՝ երկայնական ուղղությամբ մի փոքր շեղումով և առանց երկայնական քերծվածքների: Ճեղքի և պողպատե խողովակի մակերեսի և որոշակի լայնության միջև կա որոշակի շեղման անկյուն: Ճեղքի եզրին կան օքսիդներ և դեկարբուրացում: Ներքևը բութ է և ընդլայնման նշան չկա: Մատրիցային կառուցվածքը նորմալ ֆերիտ + պեռլիտ է, որը բաշխված է ժապավենով և ունի 8 հատ հատիկի չափ: Ճեղքի պատճառը կապված է պողպատե խողովակի ներքին պատի և ներքին կաղապարի միջև շփման հետ՝ արտադրության ընթացքում: պողպատե խողովակ:

Ըստ ճեղքի մակրոսկոպիկ և մանրադիտակային մորֆոլոգիական բնութագրերի՝ կարելի է եզրակացնել, որ ճեղքը առաջացել է պողպատե խողովակի վերջնական ջերմային մշակումից առաջ։ Պողպատե խողովակն օգտագործում է Φ90 մմ կլոր խողովակի բլիթ: Հիմնական ձևավորման գործընթացները, որոնց նա ենթարկվում է տաք պերֆորացիա, տաք գլանվածք և տրամագծի կրճատում և երկու սառը գծագրեր: Հատուկ գործընթացն այն է, որ Φ90 մմ կլոր խողովակի բլիթը գլորվում է Φ93 մմ × 5.8 մմ կոպիտ խողովակի մեջ, այնուհետև տաք գլորվում և կրճատվում է մինչև Φ72 մմ × 6.2 մմ: Թթու թթու դնելուց և քսելուց հետո կատարվում է առաջին սառը նկարչությունը։ Սառը գծագրությունից հետո հստակեցումը Φ65 մմ × 5,5 մմ է: Միջանկյալ հալվելուց, թթու թթու դնելուց և քսելուց հետո կատարվում է երկրորդ սառը գծագրությունը։ Սառը գծագրությունից հետո հստակեցումը Φ57 մմ × 5 մմ է:

Ըստ արտադրական գործընթացի վերլուծության, պողպատե խողովակի ներքին պատի և ներքին մատրոնի միջև շփման վրա ազդող գործոնները հիմնականում քսման որակն են և կապված են նաև պողպատե խողովակի պլաստիկության հետ: Եթե ​​պողպատե խողովակի պլաստիկությունը թույլ է, ապա ճաքեր գծելու հնարավորությունը մեծապես կմեծանա, իսկ վատ պլաստիկությունը կապված է միջանկյալ լարվածության եռացման ջերմային մշակման հետ: Դրա հիման վրա ենթադրվում է, որ ճաքերը կարող են առաջանալ սառը գծագրման գործընթացում: Բացի այդ, քանի որ ճաքերը մեծ չափով բաց չեն և չկա ընդլայնման ակնհայտ նշան, դա նշանակում է, որ ճեղքերը ձևավորվելուց հետո չեն զգացել երկրորդական գծագրման դեֆորմացիայի ազդեցությունը, ուստի հետագայում ենթադրվում է, որ ամենայն հավանականությամբ Ճաքերի առաջացման ժամանակը պետք է լինի երկրորդ սառը գծագրման գործընթացը: Ամենահավանական ազդող գործոններն են վատ քսումը և/կամ վատ լարումը:

Ճաքերի պատճառները պարզելու համար պողպատե խողովակներ արտադրողների հետ համատեղ իրականացվել են ճաքերի վերարտադրության փորձարկումներ: Ելնելով վերը նշված վերլուծությունից՝ իրականացվել են հետևյալ փորձարկումները. Պայմանով, որ պերֆորացիայի և տաք գլանման տրամագծի կրճատման գործընթացները մնում են անփոփոխ, քսում և/կամ սթրեսային եռացման ջերմամշակման պայմանները փոխվում են, և գծված պողպատե խողովակները ստուգվում են մինչև փորձեք վերարտադրել նույն թերությունները:

2. Փորձարկման պլան
Առաջարկվում են ինը փորձարկման պլաններ՝ փոխելով քսման գործընթացի և եռացման գործընթացի պարամետրերը: Դրանցից նորմալ ֆոսֆատացման և քսելու ժամանակի պահանջը 40 րոպե է, միջին սթրեսի թեթևացման ջերմաստիճանի նորմալ պահանջը 830 ℃ է, իսկ մեկուսացման նորմալ ժամանակի պահանջը 20 րոպե է: Փորձարկման գործընթացում օգտագործվում է 30տ սառը գծագրման միավոր և գլանափաթեթով ներքևի ջերմամշակման վառարան:

3. Թեստի արդյունքները
Վերոնշյալ 9 սխեմաներով արտադրված պողպատե խողովակների ստուգման արդյունքում պարզվել է, որ բացառությամբ 3, 4, 5 և 6 սխեմաների, մյուս սխեմաները բոլորն էլ տարբեր աստիճանի ցնցող կամ լայնակի ճաքեր են ունեցել: Դրանցից 1-ին սխեման ուներ օղակաձև քայլ. 2-րդ և 8-րդ սխեմաներն ունեին լայնակի ճաքեր, և ճաքերի մորֆոլոգիան շատ նման էր արտադրության մեջ հայտնաբերվածին. 7-րդ և 9-րդ սխեմաները ցնցվել էին, սակայն լայնակի ճաքեր չեն հայտնաբերվել:

4. Վերլուծություն և քննարկում
Մի շարք թեստերի միջոցով լիովին հաստատվել է, որ պողպատե խողովակների սառը քաշման գործընթացում քսումը և միջանկյալ սթրեսային եռացումը կենսական ազդեցություն ունեն պատրաստի պողպատե խողովակների որակի վրա: Մասնավորապես, 2-րդ և 8-րդ սխեմաները վերարտադրել են վերը նշված արտադրության մեջ հայտնաբերված պողպատե խողովակի ներքին պատի նույն թերությունները:

Սխեման 1-ը պետք է կատարի առաջին սառը գծագրությունը տաք գլորված փոքր տրամագծով մայր խողովակի վրա՝ առանց ֆոսֆատացման և քսման գործընթացի: Քսայուղի բացակայության պատճառով սառը քաշման գործընթացում պահանջվող բեռը հասել է սառը քաշող մեքենայի առավելագույն բեռնվածությանը: Սառը նկարչության գործընթացը շատ աշխատատար է: Պողպատե խողովակի ցնցումը և կաղապարի հետ շփումը ակնհայտ քայլեր են առաջացնում խողովակի ներքին պատի վրա, ինչը ցույց է տալիս, որ երբ մայր խողովակի պլաստիկությունը լավ է, թեև չյուղված գծագիրը բացասական ազդեցություն ունի, դա հեշտ չէ առաջացնել: լայնակի ճաքեր. Սխեմա 2-ում պողպատե խողովակը վատ ֆոսֆատացումով և քսումով շարունակաբար ցրվում է սառը առանց միջանկյալ լարվածության կռելու, ինչը հանգեցնում է նմանատիպ լայնակի ճաքերի: Այնուամենայնիվ, 3-րդ սխեմայում ոչ մի թերություն չի հայտնաբերվել պողպատե խողովակի շարունակական սառը գծման մեջ՝ լավ ֆոսֆատմամբ և քսումով, առանց լարվածության միջանկյալ հալման, ինչը նախապես ցույց է տալիս, որ վատ քսումը լայնակի ճաքերի հիմնական պատճառն է: 4-ից 6-րդ սխեմաները պետք է փոխեն ջերմային մշակման գործընթացը՝ ապահովելով լավ քսում, և արդյունքում ոչ մի գծագրման թերություն տեղի չի ունեցել, ինչը ցույց է տալիս, որ միջանկյալ սթրեսային եռացումը գերիշխող գործոն չէ, որը հանգեցնում է լայնակի ճաքերի առաջացմանը: 7-ից 9-րդ սխեմաները փոխում են ջերմային մշակման գործընթացը՝ միաժամանակ կիսով չափ կրճատելով ֆոսֆատացման և քսման ժամանակը: Արդյունքում, 7-րդ և 9-րդ սխեմաների պողպատե խողովակներն ունեն ցնցման գծեր, և 8-րդ սխեման առաջացնում է նմանատիպ լայնակի ճեղքեր:

Վերոնշյալ համեմատական ​​վերլուծությունը ցույց է տալիս, որ լայնակի ճաքեր կառաջանան վատ քսման + միջանկյալ եռացման և վատ յուղման + ցածր միջանկյալ եռացման դեպքում: Վատ քսում + լավ միջանկյալ կռում, լավ քսում + միջանկյալ եռացում և լավ քսում + ցածր միջանկյալ հալման ջերմաստիճան, չնայած ցնցման գծի թերությունները տեղի կունենան, լայնակի ճաքեր չեն առաջանա պողպատե խողովակի ներքին պատին: Վատ յուղումը լայնակի ճաքերի հիմնական պատճառն է, իսկ վատ միջանկյալ լարվածությունը հանգստացնող կռելը օժանդակ պատճառն է:

Քանի որ պողպատե խողովակի ձգման լարվածությունը համաչափ է շփման ուժին, վատ քսումը կհանգեցնի քաշման ուժի ավելացման և ձգման արագության նվազմանը: Արագությունը ցածր է, երբ առաջին անգամ քաշվում է պողպատե խողովակը: Եթե ​​արագությունը որոշակի արժեքից ցածր է, այսինքն՝ այն հասնում է բիֆուրկացիայի կետին, ապա մանդրելը ինքնահուզված թրթռում կառաջացնի, ինչի հետևանքով առաջանում են ցնցումների գծեր: Անբավարար քսելու դեպքում գծագրման ժամանակ մակերեսի (հատկապես ներքին մակերեսի) մետաղի և ձողի միջև առանցքային շփումը մեծապես մեծանում է, ինչը հանգեցնում է աշխատանքի կարծրացման: Եթե ​​պողպատե խողովակի հետագա լարվածության եռացման ջերմամշակման ջերմաստիճանը անբավարար է (ինչպես օրինակ՝ մոտ 630℃ սահմանված է թեստի մեջ) կամ առանց եռացման, հեշտ է մակերեսային ճաքեր առաջացնել:

Ըստ տեսական հաշվարկների (վերաբյուրեղացման ամենացածր ջերմաստիճանը ≈ 0,4×1350℃), 20# պողպատի վերաբյուրեղացման ջերմաստիճանը մոտ 610℃ է։ Եթե ​​եռացման ջերմաստիճանը մոտ է վերաբյուրեղացման ջերմաստիճանին, ապա պողպատե խողովակը լիովին չի բյուրեղանում, և աշխատանքի կարծրացումը չի վերացվում, ինչը հանգեցնում է նյութի վատ պլաստիկության, շփման ժամանակ մետաղի հոսքը արգելափակվում է, իսկ մետաղի ներքին և արտաքին շերտերը խիստ են: դեֆորմացվում է անհավասար, դրանով իսկ առաջացնելով մեծ առանցքային լրացուցիչ սթրես: Արդյունքում պողպատե խողովակի ներքին մակերեսի մետաղի առանցքային լարվածությունը գերազանցում է իր սահմանը՝ դրանով իսկ առաջացնելով ճաքեր։

5. Եզրակացություն
20# անխափան պողպատե խողովակի ներքին պատի լայնակի ճաքերի առաջացումը պայմանավորված է գծագրման ժամանակ վատ քսելու և միջանկյալ լարվածության հաղթահարման ջերմային մշակման (կամ առանց եռացման) համակցված ազդեցության հետևանքով: Դրանցից վատ յուղումը հիմնական պատճառն է, իսկ վատ միջանկյալ սթրեսը թեթևացնող եռացումը (կամ առանց եռացումը) օժանդակ պատճառն է: Նմանատիպ թերություններից խուսափելու համար արտադրողները պետք է պահանջեն, որ արտադրամասի օպերատորները խստորեն պահպանեն արտադրության մեջ քսելու և ջերմային մշակման գործընթացի համապատասխան տեխնիկական կանոնակարգերը: Բացի այդ, քանի որ գլանափաթեթով շարունակական հնոցը շարունակական հնոցային վառարան է, չնայած այն հարմար է և արագ բեռնվում և բեռնաթափվում, դժվար է վերահսկել վառարանում տարբեր բնութագրերի և չափերի նյութերի ջերմաստիճանը և արագությունը: Եթե ​​այն խստորեն չի իրականացվում ըստ կանոնակարգերի, ապա հեշտ է առաջացնել եռացման անհավասար ջերմաստիճան կամ շատ կարճ ժամանակ, ինչը հանգեցնում է անբավարար վերաբյուրեղացման, ինչը հանգեցնում է հետագա արտադրության թերությունների: Հետևաբար, արտադրողները, որոնք օգտագործում են գլանափաթեթով շարունակական հալման վառարաններ ջերմային մշակման համար, պետք է վերահսկեն ջերմային մշակման տարբեր պահանջները և իրական գործողությունները: