У металопрерађивачкој индустрији као што су челик и-обојни метали, ваљаонице су основна опрема за постизање пластичне деформације материјала. Међу њима, облоге, као важне потпорне и заштитне компоненте система ваљаоница, директно утичу на тачност ваљања, квалитет производа и радну стабилност опреме. У условима рада-дуготрајног излагања огромним силама котрљања, високо{4}}ударцима и трењу, хабање је неизбежна појава. Научно разумевање хабања и усвајање ефикасних метода поправке је од великог значаја за контролу трошкова производње и обезбеђивање континуиране производње.
Узроци и ефекти хабања плоче облоге ваљаонице
Хабање облоге је сложен и свеобухватан процес, који углавном произилази из следећих аспеката:
1. Механичко хабање: Ово је најзначајнији облик хабања. Током процеса ваљања, ваљци врше огроман притисак на металну гредицу да би је деформисали, а ова сила се преноси на плоче облоге кроз лежишта лежаја. Континуирано микро-трење и удар се јављају између плоча облоге и лежишта лежаја и прозора штанда млинова, што доводи до постепеног губитка површинског материјала и смањења тачности димензија.
2. Заморно хабање: Радно оптерећење ваљаонице карактеришу периодични циклуси. Под дуготрајним-дејством наизменичног напрезања, микроскопске пукотине ће се развити у површинским или подземним слојевима облога. Ове пукотине се континуирано шире и спајају, што на крају доводи до љуштења материјала у облику танких љускица, формирајући рупе или љуштење.
3. Услови подмазивања: Иако постоји подмазивање између контактних површина плоча облоге, под великим оптерећењем и условима ниске{1}}брзине, тешко је формирати комплетан филм за подмазивање течности, што често доводи до граничног подмазивања или чак сувог трења, што погоршава гребање и хабање површине.
4. Тачност уградње и поравнања: Ако су плоче облоге неправилно постављене, или је систем ваљаоница лоше поравнат, то ће довести до неравномерне расподеле оптерећења и ексцентричног оптерећења, узрокујући да неке облоге подносе ненормално велики напон, убрзавајући њихово хабање и оштећење.
Директни ефекти хабања облоге обухватају: губитак тачности аксијалног и радијалног позиционирања ваљака, што доводи до неуједначене дебљине и лошег облика ваљане траке; повећан размак од хабања који узрокује вибрације и буку опреме, што утиче на век трајања лежајева и других повезаних компоненти; а у тешким случајевима може доћи до лома плоче облоге, што резултира непланираним застојима, нарушавањем распореда производње и изазивањем значајних економских губитака. ИИ. Традиционални одговор: Ограничења замене новим облогама
Када се суочимо са хабањем кошуљице, најдиректнији традиционални приступ је замена истрошених кошуљица новим резервним деловима. Овај метод има јасне предности: нове облоге имају стандардне димензије и доследне перформансе, а њихова инсталација брзо враћа опрему на њену оригиналну тачност дизајна, чинећи рад једноставним.
Међутим, ослањање искључиво на замену новим деловима има значајна ограничења:
Висока цена: Облоге за велике ваљаонице су обично коване од високо{0}}квалитетног легираног челика, а свака јединица је скупа. Честа замена представља огроман трошак на резервне делове.
Логистички притисак: Од набавке резервних делова и транспорта до управљања залихама, потребни су значајни капитал и ресурси за складиштење. Ако дође до изненадног и озбиљног хабања и залиха је недовољно, чекање да стигну нови делови може довести до продуженог застоја.
Отпад материјала: Хабање је често концентрисано у локализованим радним подручјима. Замена целе кошуљице подразумева одбацивање велике количине материјала који је још увек функционалан, што је у супротности са принципом очувања ресурса.
Ограничена прилагодљивост: Материјал и перформансе стандардних нових кошуљица су фиксни и не могу се "прилагодити" да би се оптимизовали за специфичне услове хабања одређених млинских штандова и производа.
Технологија поправке истрошених облога: вредност и приступи
У поређењу са потпуном заменом, поправка и поновна употреба истрошених облога постаје економичнија и технички циљанија опција. Основна идеја поправке је враћање величине и облика истрошене базе кошуљице и побољшање њених локалних перформанси кроз адитивну производњу и друге методе.
Тренутно, главни приступи технологије поправке укључују:
1. Поправка површина: Ово је технологија која се најчешће користи. То укључује наношење једног или више слојева легираног материјала за заваривање на истрошену површину кошуљице користећи методе као што су електролучно заваривање и заваривање заштићено гасом. Кључ процеса поправке је:
Поклапање материјала: На основу хемијског састава основног материјала кошуљице и радних услова (као што су притисак, удар и температура), изаберите одговарајуће или супериорне жице/електроде за заваривање како бисте осигурали јаку везу између слоја за поправку и основног материјала, и да тврдоћа, отпорност на хабање и отпорност на пуцање испуњавају захтеве.
Контрола процеса: Потребне су строге процедуре заваривања за контролу температуре предгревања, међупролазне температуре, струје и напона заваривања, као и мере спорог хлађења после{0}}заваривања како би се спречило прекомерно напрезање заваривања које доводи до деформације или пуцања. Машинска обрада: Након што је заваривање завршено, различите методе механичке обраде као што су глодање и брушење се користе да би се вратила тачност димензија и завршна обрада поправљене кошуљице према захтевима цртежа.
Предности поправке навареним заваривањем леже у великој дебљини слоја за поправку и високој чврстоћи везивања, што омогућава флексибилну допуну материјала у складу са условима хабања. Изазови обухватају високе техничке захтеве за оператере, ризик од уношења кварова услед неправилних процеса и могућност да зона погођена топлотом{1}}измени локална својства основног материјала.
2. Поправка термичким распршивањем: Ова технологија укључује распршивање растопљених или полу-истопљених материјала за облагање (као што су металне легуре, керамика или метал{2}}керамички композити) на претходно-третирану површину кошуљице помоћу-брзине струје гаса да би се формирао премаз. Најчешће коришћене методе укључују прскање луком, прскање пламеном и прскање плазмом.
Његове предности укључују релативно ниску радну температуру, мали унос топлоте у основни материјал кошуљице и мали ризик од деформације; може да прска различите материјале{0}}високих перформанси, значајно побољшавајући отпорност на хабање површине и отпорност на корозију; а дебљина премаза се може контролисати.
Ограничења укључују да је веза између премаза и основног материјала углавном механичка (неки процеси могу постићи металуршко везивање), а чврстоћа везивања може бити нижа од јачине површинског слоја када је подвргнут великим ударним оптерећењима; премаз је обично танак и није погодан за поправку дубоког хабања.
3. Технологија поправке композита: У практичним применама, композитне технологије се често користе да би се искористиле њихове предности и ублажиле њихове слабости. На пример, за подручја која су дубоко истрошена, прво се користи заваривање површине за попуњавање површине, а затим се слој специјалног материјала-отпорнијег на хабање распршује на површину; или се користи технологија ласерског облагања, која може постићи металуршко везивање прашкастих материјала са основним материјалом са веома ниском стопом разблажења, што резултира мањом топлотном деформацијом и густијом структуром, али су улагања у опрему и трошкови већи.
Упоредна анализа поправке и замене
Избор између поправке и замене захтева свеобухватну процену засновану на техничким и економским факторима:
Што се тиче трошкова: Цена поправке је обично само 30%-60% цене куповине нових делова, што је значајна предност. Ово посебно важи за велике и скупе бродове, где су уштеде посебно значајне.
Што се тиче времена циклуса: Циклус поправке је генерално краћи од циклуса набавке и производње нових делова, посебно за компаније са-могућношћу поправке на лицу места или локалне партнере за поправку, што може значајно да смањи време застоја.
У погледу перформанси: Технологија поправке нуди могућност „надоградње перформанси“. Коришћењем материјала за поправку -отпорнијих и{2}}отпорнијих на ударце, слабе тачке које су раније биле склоне хабању могу да се ојачају, а животни век поправљене компоненте може чак и да премаши онај оригиналног новог дела. Перформансе новог дела су, међутим, фиксне.
