I metallbearbeidende industrier som stål og ikke-jernholdige metaller, er valseverk kjerneutstyret for å oppnå plastisk deformasjon av materialer. Blant dem påvirker foringsplatene, som viktige støtte- og beskyttende komponenter i valseverkets valsesystem, direkte valsingsnøyaktighet, produktkvalitet og utstyrets driftsstabilitet. Under arbeidsforholdene med-langvarig eksponering for enorme rullekrefter, høyfrekvente påvirkninger og friksjon, er slitasje et uunngåelig fenomen. Å forstå slitasje vitenskapelig og ta i bruk effektive reparasjonsmetoder er av stor betydning for å kontrollere produksjonskostnadene og sikre kontinuerlig produksjon.
Årsaker og virkninger av slitasje på rulleverkets foringsplater
Slitasje av foringsplater er en kompleks og omfattende prosess, hovedsakelig som følge av følgende aspekter:
1. Mekanisk slitasje: Dette er den viktigste formen for slitasje. Under valseprosessen utøver rullene et enormt trykk på metallemnet for å deformere det, og denne kraften overføres til foringsplatene gjennom lagersetene. Kontinuerlig mikro-friksjon og støt oppstår mellom foringsplatene og lagersetene og fresestativvinduene, noe som fører til gradvis tap av overflatemateriale og en reduksjon i dimensjonsnøyaktighet.
2. Tretthetsslitasje: Arbeidsbelastningen til valseverket er preget av periodiske sykluser. Under den langsiktige-virkningen av vekslende spenning vil det utvikles mikroskopiske sprekker i overflate- eller undergrunnlagene til foringsplatene. Disse sprekkene utvides kontinuerlig og kobles sammen, noe som til slutt fører til at materialet flasser av i form av tynne flak, som danner groper eller avskalling.
3. Smøreforhold: Selv om det er smøring mellom kontaktflatene til foringsplatene, under tung belastning og lav-hastighetsforhold, er det vanskelig å danne en fullstendig væskesmørefilm, noe som ofte resulterer i grensesmøring eller til og med tørr friksjon, som forverrer overflateriper og slitasje.
4. Installasjons- og innrettingsnøyaktighet: Hvis foringsplatene er feil installert, eller valseverkets valsesystem er dårlig justert, vil det føre til ujevn belastningsfordeling og eksentrisk belastning, noe som fører til at noen foringsplater tåler unormalt høye påkjenninger, noe som akselererer slitasje og skade.
De direkte effektene av foringsplateslitasje inkluderer: tap av aksial og radiell posisjoneringsnøyaktighet av rullene, noe som fører til ujevn tykkelse og dårlig form på den valsede remsen; økt slitasjeklaring som forårsaker utstyrsvibrasjoner og støy, som påvirker levetiden til lagre og andre relaterte komponenter; og i alvorlige tilfeller kan foringsplatebrudd oppstå, noe som resulterer i uplanlagt nedetid, forstyrrelse av produksjonsplaner og forårsake betydelige økonomiske tap. II. Tradisjonell respons: Begrensninger ved utskifting med nye foringer
Når man står overfor linerslitasje, er den mest direkte tradisjonelle tilnærmingen å erstatte de slitte foringene med nye reservedeler. Denne metoden har klare fordeler: nye foringer har standarddimensjoner og konsistent ytelse, og installasjonen gjenoppretter raskt utstyret til sin opprinnelige designnøyaktighet, noe som gjør operasjonen enkel.
Å stole utelukkende på å erstatte med nye deler har imidlertid betydelige begrensninger:
Høye kostnader: Foringer for store valseverk er vanligvis smidd av-legert stål av høy kvalitet, og hver enhet er dyr. Hyppig utskifting representerer store utgifter til reservedeler.
Logistikkpress: Fra reservedelsinnkjøp og transport til lagerstyring kreves det betydelige kapital- og lagerressurser. Hvis det oppstår en plutselig og alvorlig slitasje og lagerbeholdningen er utilstrekkelig, kan det å vente på at nye deler kommer til føre til forlenget nedetid.
Materialavfall: Slitasje er ofte konsentrert i lokale arbeidsområder. Å bytte hele foringen betyr å kaste en stor mengde materiale som fortsatt er funksjonelt, noe som strider mot prinsippet om ressursbevaring.
Begrenset tilpasningsevne: Materialet og ytelsen til standard nye foringer er faste og kan ikke "tilpasses" for å optimalisere for spesifikke slitasjeforhold for bestemte møllestativer og produkter.
Reparasjonsteknologi for slitte foringer: verdi og tilnærminger
Sammenlignet med fullstendig utskifting, blir reparasjon og gjenbruk av slitte foringer et mer økonomisk og teknisk målrettet alternativ. Kjerneideen med reparasjon er å gjenopprette størrelsen og formen på den slitte linerbasen og forbedre dens lokale ytelse gjennom additiv produksjon og andre metoder.
For øyeblikket inkluderer de viktigste reparasjonsteknologien:
1. Reparasjon av overflater: Dette er den mest brukte teknologien. Det innebærer å avsette ett eller flere lag med legert sveisemateriale på den slitte overflaten av foringen ved bruk av metoder som lysbuesveising og gassskjermet sveising. Nøkkelen til reparasjonsprosessen er:
Materialtilpasning: Basert på den kjemiske sammensetningen av foringsgrunnmaterialet og arbeidsforhold (som trykk, slag og temperatur), velg matchende eller overlegne sveisetråder/elektroder for å sikre en sterk binding mellom reparasjonslaget og grunnmaterialet, og at hardheten, slitestyrken og sprekkmotstanden oppfyller kravene.
Prosesskontroll: Det kreves strenge sveiseprosedyrer for å kontrollere forvarmingstemperatur, interpass-temperatur, sveisestrøm og spenning, og etter-sveising langsom avkjøling for å forhindre overdreven sveisespenning som fører til deformasjon eller sprekkdannelse. Maskinering: Etter at overflatesveisingen er fullført, brukes diversifiserte mekaniske prosesseringsmetoder som fresing og sliping for å gjenopprette dimensjonsnøyaktigheten og overflatefinishen til den reparerte foringen til kravene i designtegningene.
Fordelene med reparasjon av overflatesveising ligger i den store tykkelsen på reparasjonslaget og høy bindestyrke, noe som muliggjør fleksibel materialpåfylling i henhold til sliteforholdene. Utfordringene inkluderer de høye tekniske kravene til operatører, risikoen for å introdusere defekter på grunn av feil prosesser, og muligheten for at den varme-berørte sonen endrer de lokale egenskapene til basismaterialet.
2. Termisk sprøytingsreparasjon: Denne teknologien involverer spraying av smeltet eller halv{1}}smeltet beleggmateriale (som metallegeringer, keramikk eller metall-keramiske kompositter) på den forhåndsbehandlede foringsoverflaten ved hjelp av en gasstrøm med høy-hastighet for å danne et belegg. Vanlig brukte metoder inkluderer lysbuesprøyting, flammesprøyting og plasmasprøyting.
Dens fordeler inkluderer en relativt lav arbeidstemperatur, lav varmetilførsel til foringsgrunnmaterialet og lav risiko for deformasjon; den kan spraye ulike materialer med høy{0} ytelse, noe som forbedrer overflateslitasjemotstanden og korrosjonsmotstanden betraktelig; og beleggtykkelsen er kontrollerbar.
Begrensninger inkluderer at bindingen mellom belegget og grunnmaterialet hovedsakelig er mekanisk (noen prosesser kan oppnå metallurgisk binding), og bindingsstyrken kan være lavere enn overflatelaget når den utsettes for store støtbelastninger; belegget er vanligvis tynt og ikke egnet for å reparere dyp slitasje.
3. Reparasjonsteknologi for kompositt: I praktiske applikasjoner brukes komposittteknologier ofte for å utnytte deres styrker og redusere svakhetene. For sterkt slitte områder brukes for eksempel overflatesveising for å fylle området først, og deretter sprayes et lag med mer slitasjebestandig spesialmateriale på overflaten; eller laserkledningsteknologi brukes, som kan oppnå metallurgisk binding av pulvermaterialer med basismaterialet med en svært lav fortynningshastighet, noe som resulterer i mindre termisk deformasjon og en tettere struktur, men utstyrsinvesteringen og kostnadene er høyere.
Sammenlignende analyse av reparasjon og utskifting
Valget mellom reparasjon og utskifting krever en omfattende vurdering basert på tekniske og økonomiske faktorer:
Når det gjelder kostnader: Reparasjonskostnadene er vanligvis bare 30%-60% av kostnadene ved å kjøpe nye deler, noe som er en betydelig fordel. Dette gjelder spesielt for store og dyre liners, hvor besparelsene er spesielt betydelige.
Når det gjelder syklustid: Reparasjonssyklusen er generelt kortere enn anskaffelses- og produksjonssyklusen for nye deler, spesielt for selskaper med-reparasjonsmuligheter på stedet eller lokale reparasjonspartnere, noe som kan redusere nedetiden betydelig.
Når det gjelder ytelse: Reparasjonsteknologi gir mulighet for «ytelsesoppgraderinger». Ved å bruke mer slitasje--og slagfaste-reparasjonsmaterialer, kan svake punkter som tidligere var utsatt for slitasje forsterkes, og levetiden til den reparerte komponenten kan til og med overskride levetiden til den originale nye delen. Ytelsen til en ny del er imidlertid fast.
