20 # bomba la chuma isiyo na mshono ni daraja la nyenzo maalum katika GB3087-2008 "mabomba ya chuma isiyo imefumwa kwa boilers ya shinikizo la chini na la kati". Ni bomba la chuma isiyo na mshono la ubora wa kaboni linalofaa kwa utengenezaji wa boilers mbalimbali za shinikizo la chini na la kati. Ni nyenzo ya bomba ya chuma ya kawaida na ya kiasi kikubwa. Wakati mtengenezaji wa vifaa vya boiler alipokuwa akitengeneza kichwa cha reheater chenye joto la chini, iligundulika kuwa kulikuwa na kasoro kubwa za nyufa kwenye uso wa ndani wa kadhaa ya viungo vya bomba. Nyenzo ya pamoja ya bomba ilikuwa chuma 20 na vipimo vya Φ57mm×5mm. Tulikagua bomba la chuma lililopasuka na kufanya mfululizo wa vipimo ili kuzaliana kasoro na kujua sababu ya ufa wa kupita.

1. Uchambuzi wa kipengele cha ufa
Morpholojia ya ufa: Inaweza kuonekana kuwa kuna nyufa nyingi za transverse zinazosambazwa kando ya mwelekeo wa longitudinal wa bomba la chuma. Nyufa zimepangwa vizuri. Kila ufa una kipengele cha wavy, na kupotoka kidogo katika mwelekeo wa longitudinal na hakuna mikwaruzo ya longitudinal. Kuna pembe fulani ya kupotoka kati ya ufa na uso wa bomba la chuma na upana fulani. Kuna oksidi na decarburization kwenye ukingo wa ufa. Chini ni butu na hakuna dalili ya upanuzi. Muundo wa tumbo ni ferrite ya kawaida + pearlite, ambayo inasambazwa katika bendi na ina ukubwa wa nafaka 8. Sababu ya ufa ni kuhusiana na msuguano kati ya ukuta wa ndani wa bomba la chuma na mold ya ndani wakati wa uzalishaji wa bomba la chuma.

Kwa mujibu wa sifa za kimofolojia za macroscopic na microscopic za ufa, inaweza kuzingatiwa kuwa ufa ulitolewa kabla ya matibabu ya mwisho ya joto ya bomba la chuma. Bomba la chuma hutumia billet ya bomba la pande zote la Φ90mm. Michakato kuu ya uundaji inayopitia ni kutoboa kwa moto, kuviringika kwa moto na kupunguza kipenyo, na michoro mbili za baridi. Mchakato maalum ni kwamba Φ90mm pande zote tube billet ni akavingirisha katika bomba mbaya Φ93mm×5.8mm, na kisha moto akavingirisha na kupunguzwa kwa Φ72mm×6.2mm. Baada ya pickling na lubrication, mchoro wa kwanza wa baridi unafanywa. Ufafanuzi baada ya kuchora baridi ni Φ65mm×5.5mm. Baada ya annealing ya kati, pickling, na lubrication, mchoro wa pili wa baridi unafanywa. Vipimo baada ya kuchora baridi ni Φ57mm×5mm.

Kwa mujibu wa uchambuzi wa mchakato wa uzalishaji, mambo yanayoathiri msuguano kati ya ukuta wa ndani wa bomba la chuma na kufa ndani ni hasa ubora wa lubrication na pia yanahusiana na plastiki ya bomba la chuma. Ikiwa plastiki ya bomba la chuma ni duni, uwezekano wa kuchora nyufa utaongezeka sana, na plastiki maskini inahusiana na misaada ya kati ya dhiki annealing matibabu ya joto. Kulingana na hili, inachukuliwa kuwa nyufa zinaweza kuzalishwa katika mchakato wa kuchora baridi. Kwa kuongeza, kwa sababu nyufa hazifunguliwa kwa kiasi kikubwa na hakuna ishara ya wazi ya upanuzi, ina maana kwamba nyufa hazijapata ushawishi wa deformation ya kuchora sekondari baada ya kuundwa, kwa hiyo inaelezwa zaidi kuwa uwezekano mkubwa zaidi. wakati wa nyufa kuzalishwa inapaswa kuwa mchakato wa pili wa kuchora baridi. Sababu zinazoweza kuathiri zaidi ni ulainishaji duni na/au upunguzaji hafifu wa kupunguza mfadhaiko.

Ili kujua sababu ya nyufa, vipimo vya uzazi wa nyufa vilifanyika kwa ushirikiano na wazalishaji wa mabomba ya chuma. Kulingana na uchambuzi ulio hapo juu, vipimo vifuatavyo vilifanywa: Chini ya hali ya kwamba michakato ya utoboaji na upunguzaji wa kipenyo cha kuviringika moto hubaki bila kubadilika, hali ya kulainisha na/au kupunguza mfadhaiko wa matibabu ya joto hubadilishwa, na mabomba ya chuma yanayotolewa hukaguliwa ili jaribu kuzaliana kasoro sawa.

2. Mpango wa mtihani
Mipango tisa ya majaribio inapendekezwa kwa kubadilisha mchakato wa lubrication na vigezo vya mchakato wa annealing. Kati yao, hitaji la kawaida la fosforasi na wakati wa kulainisha ni 40min, hitaji la kawaida la joto la kupunguza mkazo ni 830 ℃, na hitaji la kawaida la wakati wa insulation ni 20min. Mchakato wa majaribio hutumia kitengo cha kuchora baridi cha 30t na tanuru ya chini ya roller ya matibabu ya joto.

3. Matokeo ya mtihani
Kupitia ukaguzi wa mabomba ya chuma yaliyotolewa na mipango 9 hapo juu, iligundulika kuwa isipokuwa kwa mipango 3, 4, 5, na 6, mipango mingine yote ilikuwa na nyufa za kutetemeka au za kupitisha kwa viwango tofauti. Miongoni mwao, mpango wa 1 ulikuwa na hatua ya annular; skimu 2 na 8 zilikuwa na nyufa za kuvuka, na mofolojia ya ufa ilifanana sana na ile inayopatikana katika uzalishaji; mipango ya 7 na 9 ilikuwa imetikiswa, lakini hakuna nyufa za kupita zilizopatikana.

4. Uchambuzi na majadiliano
Kupitia mfululizo wa vipimo, ilithibitishwa kikamilifu kwamba ulainishaji na upunguzaji wa mkazo wa kati wakati wa mchakato wa kuchora baridi wa mabomba ya chuma una athari muhimu kwa ubora wa mabomba ya chuma yaliyomalizika. Hasa, mipango ya 2 na 8 ilizalisha kasoro sawa kwenye ukuta wa ndani wa bomba la chuma lililopatikana katika uzalishaji hapo juu.

Mpango wa 1 ni kuchora mchoro wa kwanza wa ubaridi kwenye mirija ya mama yenye kipenyo kilichopunguzwa moto-iliyovingirishwa bila kutekeleza mchakato wa phosphating na lubrication. Kutokana na ukosefu wa lubrication, mzigo unaohitajika wakati wa mchakato wa kuchora baridi umefikia mzigo wa juu wa mashine ya kuchora baridi. Mchakato wa kuchora baridi ni wa utumishi sana. Kutetemeka kwa bomba la chuma na msuguano na mold husababisha hatua za wazi kwenye ukuta wa ndani wa bomba, kuonyesha kwamba wakati plastiki ya bomba la mama ni nzuri, ingawa mchoro usio na lubricated una athari mbaya, si rahisi kusababisha. nyufa za kupita. Katika Mpango wa 2, bomba la chuma lenye phosphating na ulainishaji hafifu huchorwa kwa baridi mfululizo bila kupunguza mkazo wa kati, na hivyo kusababisha nyufa zinazofanana. Hata hivyo, katika Mpango wa 3, hakuna kasoro zilizopatikana katika mchoro wa baridi unaoendelea wa bomba la chuma na phosphating nzuri na lubrication bila annealing ya kati ya dhiki, ambayo inaonyesha awali kuwa lubrication duni ndiyo sababu kuu ya nyufa za transverse. Miradi ya 4 hadi 6 ni kubadilisha mchakato wa matibabu ya joto huku ikihakikisha ulainishaji mzuri, na hakuna kasoro ya kuchora iliyotokea kwa sababu hiyo, ikionyesha kuwa uondoaji wa kutuliza mfadhaiko wa kati sio sababu kuu inayoongoza kwa kutokea kwa nyufa za kupitisha. Mipango ya 7 hadi 9 inabadilisha mchakato wa matibabu ya joto huku ikifupisha muda wa phosphating na lubrication kwa nusu. Matokeo yake, mabomba ya chuma ya Mpango wa 7 na 9 yana mistari ya kutikisa, na Mpango wa 8 hutoa nyufa sawa za transverse.

Uchanganuzi wa kulinganisha hapo juu unaonyesha kuwa nyufa zinazopita zitatokea katika visa vyote viwili vya ulainishaji duni + hakuna ulainishaji wa kati na ulainishaji duni + joto la chini la kati la annealing. Katika hali ya lubrication duni + nzuri ya kati annealing, lubrication nzuri + hakuna annealing kati, na lubrication nzuri + chini ya kati annealing joto, ingawa kasoro line kutikisa itatokea, nyufa transverse si kutokea kwenye ukuta wa ndani wa bomba la chuma. Ulainishaji duni ndio sababu kuu ya nyufa zinazopitika, na upunguzaji duni wa mfadhaiko wa kati ndio sababu msaidizi.

Kwa kuwa mkazo wa kuchora wa bomba la chuma ni sawa na nguvu ya msuguano, lubrication mbaya itasababisha kuongezeka kwa nguvu ya kuchora na kupungua kwa kiwango cha kuchora. Kasi ni ya chini wakati bomba la chuma linatolewa kwanza. Ikiwa kasi ni ya chini kuliko thamani fulani, yaani, inafikia hatua ya bifurcation, mandrel itazalisha vibration ya kujitegemea, na kusababisha mistari ya kutikisa. Katika kesi ya lubrication ya kutosha, msuguano wa axial kati ya uso (hasa uso wa ndani) chuma na kufa wakati wa kuchora huongezeka sana, na kusababisha ugumu wa kazi. Ikiwa hali ya joto ya baadae ya kutibu joto ya bomba la chuma haitoshi (kama vile takriban 630 ℃ iliyowekwa kwenye jaribio) au hakuna annealing, ni rahisi kusababisha nyufa za uso.

Kwa mujibu wa hesabu za kinadharia (joto la chini kabisa la uhuishaji upya ≈ 0.4×1350℃), halijoto ya uhuishaji ya chuma 20# ni takriban 610℃. Ikiwa hali ya joto ya annealing iko karibu na joto la recrystallization, bomba la chuma linashindwa kutafakari kikamilifu, na ugumu wa kazi hauondolewa, na kusababisha plastiki mbaya ya nyenzo, mtiririko wa chuma huzuiwa wakati wa msuguano, na tabaka za ndani na nje za chuma ni kali. deformed kutofautiana, na hivyo kuzalisha kubwa axial dhiki ya ziada. Matokeo yake, mkazo wa axial wa chuma cha uso wa ndani wa bomba la chuma huzidi kikomo chake, na hivyo kuzalisha nyufa.

5. Hitimisho
Uzalishaji wa nyufa za kupita kwenye ukuta wa ndani wa bomba la chuma 20 # imefumwa husababishwa na athari ya pamoja ya ulainishaji duni wakati wa kuchora na kutotosha kwa mkazo wa kati wa matibabu ya joto (au hakuna annealing). Miongoni mwao, ulainishaji duni ndio sababu kuu, na upunguzaji duni wa mfadhaiko wa kati (au hakuna annealing) ndio sababu msaidizi. Ili kuepuka kasoro kama hizo, wazalishaji wanapaswa kuhitaji waendeshaji wa warsha kufuata kwa makini kanuni za kiufundi za mchakato wa lubrication na joto katika uzalishaji. Kwa kuongeza, kwa kuwa tanuru ya annealing ya roller-chini ni tanuru inayoendelea ya annealing, ingawa ni rahisi na ya haraka kupakia na kupakua, ni vigumu kudhibiti joto na kasi ya vifaa vya vipimo na ukubwa tofauti katika tanuru. Ikiwa haijatekelezwa madhubuti kulingana na kanuni, ni rahisi kusababisha hali ya joto isiyo sawa ya annealing au muda mfupi sana, na kusababisha urekebishaji wa kutosha, na kusababisha kasoro katika uzalishaji unaofuata. Kwa hiyo, wazalishaji wanaotumia tanuu za annealing za roller-chini kwa matibabu ya joto wanapaswa kudhibiti mahitaji mbalimbali na uendeshaji halisi wa matibabu ya joto.