Rổ, khay, lưới, tấm đế và cố định đỡ xử lý nhiệt hiếm khi bị hỏng do một sự kiện đơn lẻ. Sự cong vĩnh viễn, đường ray bị xoắn, mối hàn bị nứt, các góc bị sập và các bộ phận không còn nằm phẳng thường phát triển thông qua sự tương tác của sự biến dạng từ từ, chu kỳ nhiệt, phân bố tải trọng, môi trường, hình dạng và cách xử lý. Nếu một đội bảo trì coi mọi cố định bị biến dạng là vấn đề về hợp kim, họ có thể thay thế phần cứng đắt tiền mà không khắc phục được nguyên nhân thực sự.
Hướng dẫn này cung cấp một phương pháp thực tế cho các kỹ sư, người mua và nhân viên bảo trì để chẩn đoán sự biến dạng trong các cố định lò xử lý nhiệt. Nó chủ yếu áp dụng cho các cố định bằng thép chịu nhiệt đúc và chế tạo được sử dụng trong lò theo mẻ và lò liên tục. Nó không thay thế cho việc đánh giá thiết kế cơ khí đủ tiêu chuẩn, hướng dẫn của nhà sản xuất lò, quy trình an toàn tại chỗ hoặc chứng nhận vật liệu theo nhiệt độ, môi trường, tải trọng và chu kỳ thực tế của khách hàng.
Biến dạng là bất kỳ thay đổi kích thước vĩnh viễn nào cản trở việc xếp tải, khoảng cách sản phẩm, chuyển động băng tải, xếp chồng, làm kín, xử lý bằng robot hoặc tháo dỡ an toàn. Nó có thể là toàn cục, chẳng hạn như một khay bị lắc trên bàn kiểm tra phẳng, hoặc cục bộ, chẳng hạn như một tai đỡ bị nghiêng sau nhiều chu kỳ lặp lại. Một cố định có thể không bị nứt nhưng đã không còn phù hợp vì hình dạng của nó không còn kiểm soát vị trí của phôi.
Từ khóa là tiến triển. Một phép đo kích thước đơn lẻ không thể tiết lộ tốc độ hư hỏng. Thiết lập một đường cơ sở và theo dõi các đặc điểm tương tự qua các chu kỳ sử dụng sẽ cung cấp nhiều thông tin hơn là chỉ kiểm tra sau khi biến dạng nghiêm trọng xuất hiện.
Biến dạng từ từ là biến dạng phụ thuộc thời gian dưới ứng suất ở nhiệt độ cao. Do đó, một cố định có thể bị võng dưới giới hạn chảy ở nhiệt độ phòng của vật liệu. Các biến số kiểm soát là nhiệt độ kim loại, ứng suất tác dụng, thời gian tiếp xúc, tình trạng hợp kim, độ dày tiết diện và sự hạn chế. ASTM E139 cung cấp các phương pháp tiêu chuẩn hóa để kiểm tra biến dạng từ từ và phá hủy do ứng suất của vật liệu kim loại, nhưng kết quả kiểm tra được công bố không phải là dự đoán tuổi thọ cố định tự động: mẫu phòng thí nghiệm, trạng thái ứng suất, môi trường, chất lượng đúc và lịch sử nhiệt khác với khay sản xuất.
Biến dạng từ từ giải thích tại sao một khay chịu tải nặng được giữ trong thời gian ngâm lâu có thể bị cong ngay cả khi gia nhiệt và làm nguội chậm. Nó cũng giải thích tại sao việc giảm nhỏ khoảng cách không được hỗ trợ hoặc ứng suất cục bộ có thể có giá trị. Tuy nhiên, việc thêm độ dày ở mọi nơi không nhất thiết có lợi; khối lượng tăng thêm làm tăng chi phí, thời gian gia nhiệt, gradient nhiệt và tải trọng xử lý.
Khi một vùng giãn nở trước một vùng khác, vùng mát hơn sẽ hạn chế vùng nóng hơn. Ứng suất tạm thời phát sinh có thể làm biến dạng dẻo một tiết diện yếu hoặc đẩy nhanh mỏi tại một điểm khuyết. Làm nguội nhanh, các phôi nguội đặt trên cố định nóng, sự tác động trực tiếp của đầu đốt, luồng khí bị chặn và xếp chồng không đều đều có thể tạo ra gradient.
Đo cả điểm đặt lò và trải nghiệm nhiệt thực tế của cố định. Lò có thể đồng đều sau khi ổn định trong khi cố định được xếp tải trải qua sự khác biệt cục bộ lớn trong quá trình tăng nhiệt. Các cặp nhiệt điện chỉ đặt trong không khí lò có thể không xác định được thanh ray nóng nhất, góc được che chắn hoặc điểm tiếp xúc dưới một phôi dày đặc.
Sự giãn nở và co lại bị hạn chế lặp đi lặp lại có thể gây ra vết nứt ngay cả khi mỗi chu kỳ riêng lẻ có vẻ chấp nhận được. ASTM E606/E606M đề cập đến kiểm tra mỏi theo biến dạng và có liên quan đến việc hiểu hành vi vật liệu theo chu kỳ, nhưng hình dạng bộ phận và ứng suất nhiệt đa trục vẫn cần được đánh giá. Biến dạng và nứt thường củng cố lẫn nhau: một khi khay bị cong, tải trọng tiếp theo sẽ được phân bố lại, làm tăng biến dạng tại các góc hoặc sườn đã bị hư hỏng.
Tải trọng danh nghĩa không mô tả ứng suất cục bộ. Hai cố định mang cùng một khối lượng có thể hoạt động khác nhau nếu một cái mang một lớp phân bố và cái kia đỡ bốn bộ phận nhỏ trên các diện tích tiếp xúc nhỏ. Các miếng đệm bị thiếu, các thanh ray bị mòn, sàn không bằng phẳng, các trụ xếp chồng bị hư hỏng và tiếp xúc sai của xe nâng có thể biến tải trọng phân bố được thiết kế thành tải trọng điểm hoặc tải trọng đường.
Môi trường nhiệt độ cao làm thay đổi cả tình trạng bề mặt và tiết diện hiệu quả. Vảy oxit có thể bong ra, tích tụ trong các khớp nối hoặc cản trở luồng. Sự truyền carbon có thể làm thay đổi các đặc tính cục bộ trong dịch vụ cacbon hóa. Do đó, nhiệt độ lò quan sát được là không đủ để xác định sự phù hợp của vật liệu. Thành phần môi trường, điểm sương, chất gây ô nhiễm, thời gian chu kỳ, thực hành làm sạch và nhiệt độ kim loại thực tế của bộ phận phải được bao gồm trong mô tả dịch vụ.
Các gián đoạn co ngót khi đúc, thay đổi tiết diện đột ngột, bán kính không đủ, sửa chữa mối hàn, sai lệch và ứng suất dư có thể xác định nơi bắt đầu hư hỏng. Điều này không có nghĩa là mọi vết nứt đều chứng minh một lỗi sản xuất. Phân tích lỗi phải phân biệt một gián đoạn ban đầu với sự oxy hóa phát triển trong quá trình sử dụng, mỏi, quá tải, va đập hoặc một quy trình sửa chữa không phù hợp.
| Mô hình quan sát | Các yếu tố đóng góp có thể có | Bằng chứng cần thu thập | Không giả định |
|---|---|---|---|
| Võng tâm không nứt lớn | Biến dạng từ từ, khoảng cách không được hỗ trợ dài, tải trọng phân bố quá mức | Bản đồ tải trọng, thời gian ngâm, nhiệt độ kim loại, độ phẳng ban đầu | Rằng độ bền ở nhiệt độ phòng cao hơn sẽ giải quyết được vấn đề |
| Cong góc hoặc xoắn đường chéo | Gia nhiệt/làm nguội không đều, hình dạng không đối xứng, hạn chế | Bản đồ cặp nhiệt điện, mẫu xếp chồng, đo đường chéo | Rằng điểm đặt lò bằng nhiệt độ bộ phận |
| Vết nứt tại các gờ hoặc giao điểm sườn | Tập trung ứng suất, mỏi nhiệt, gián đoạn đúc/sửa chữa | Kết quả PT, ảnh macro, hướng vết nứt, lịch sử chu kỳ | Rằng nguồn gốc vết nứt nhìn thấy được nhất thiết là nguyên nhân gốc rễ |
| Lõm cục bộ hoặc điểm nâng bị cong | Va đập khi xử lý, quá tải, vị trí càng nâng sai | Phương pháp xử lý, hình dạng nâng, dấu vết nhân chứng | Rằng tất cả biến dạng xảy ra trong lò |
| Hư hỏng nhanh sau sửa chữa | Chất độn không tương thích, hạn chế quá mức, hình dạng sửa chữa hoặc nhiệt đầu vào kém | WPS sửa chữa, nhận dạng chất độn, PT trước/sau, chu kỳ sử dụng | Rằng việc lặp lại cùng một mối hàn sửa chữa là an toàn |
Một cuộc điều tra hữu ích bắt đầu bằng dữ liệu hoạt động có thể đo lường được. Người mua nên đính kèm dữ liệu này vào RFQ; đội bảo trì nên sử dụng các trường tương tự cho các cố định bị hỏng và còn hoạt động tốt. Nếu không có phạm vi dịch vụ, nhà cung cấp có thể so sánh hợp kim hoặc hình dạng với các giả định khác nhau.
| Danh mục | Thông tin tối thiểu | Tại sao nó quan trọng |
|---|---|---|
| Nhiệt độ | Điểm đặt bình thường, các lần vượt ngưỡng, nhiệt độ cố định đo được, tốc độ tăng và giảm nhiệt | Kiểm soát tốc độ biến dạng từ từ, gradient, oxy hóa và biến dạng theo chu kỳ |
| Thời gian | Thời gian ngâm, số chu kỳ mỗi ngày, số chu kỳ hàng năm, thời gian nhàn rỗi ở nhiệt độ | Phân biệt phơi nhiễm biến dạng từ từ kéo dài với hư hỏng do chu kỳ |
| Môi trường | Không khí, cacbon hóa, nitơ hóa, khử, chân không, muối/chất gây ô nhiễm, điểm sương nếu được kiểm soát | Thay đổi phản ứng bề mặt và hành vi vật liệu |
| Tải trọng | Tổng khối lượng, vị trí tiếp xúc, trọng tâm, chiều cao xếp chồng, lực xử lý động | Xác định phân bố ứng suất thực tế thay vì tải trọng danh nghĩa |
| Hình dạng/hỗ trợ | Khoảng cách không được hỗ trợ, khoảng cách thanh ray, xếp chồng, điểm tiếp xúc lò, phạm vi cho phép | Kiểm soát độ võng, hạn chế và rủi ro can thiệp |
| Chấp nhận | Độ phẳng, đường chéo, vết nứt, bề mặt, hóa học, NDT, đánh dấu, giới hạn tài liệu | Biến "chất lượng tốt" thành các yêu cầu có thể kiểm toán |
Không trả lại cố định bị biến dạng hoặc nứt nghiêm trọng để sử dụng chỉ vì nó vẫn có thể xếp tải. Ghi lại ID duy nhất, nhiệt hoặc lô nếu có, phiên bản bản vẽ, ngày mua, lịch sử sửa chữa, số chu kỳ ước tính và vị trí trong lò. Chụp ảnh nó trước khi làm sạch vì màu vảy, cặn và dấu vết tiếp xúc có thể là bằng chứng hữu ích.
Sử dụng một bề mặt tham chiếu được xác định và một hướng cố định có thể lặp lại. Ghi lại chiều dài và chiều rộng tổng thể, sự khác biệt đường chéo, khoảng cách tối đa dưới một thước thẳng, chiều cao tại các điểm tham chiếu được chỉ định, vị trí lỗ định vị và sự thẳng hàng của trụ đỡ. ISO 8062-3 cung cấp một khuôn khổ cho dung sai kích thước và hình học cho vật đúc, nhưng bản vẽ của khách hàng phải xác định giới hạn chấp nhận chức năng cho cố định hoàn chỉnh.
Đánh dấu chiều dài vết nứt, hướng và khoảng cách từ các đặc điểm hình học. Kiểm tra bằng chất lỏng thẩm thấu theo một quy trình đã thỏa thuận, chẳng hạn như quy trình dựa trên ASTM E165/E165M, có thể phát hiện các gián đoạn bề mặt trên các vật liệu không xốp phù hợp. Kiểm tra chất lỏng thẩm thấu không đo lường được khả năng chịu biến dạng từ từ còn lại hoặc đảm bảo rằng không có hư hỏng dưới bề mặt. Tình trạng bề mặt và tiêu chí chấp nhận phải được thỏa thuận trước khi kiểm tra.
Nếu hư hỏng xảy ra lặp đi lặp lại trong cùng một vùng lò trên các cố định khác nhau, hãy điều tra các đầu đốt, luồng khí, bộ phận đỡ, thực hành xếp tải, phơi nhiễm làm nguội, và hệ thống tự động hóa. Nếu một nhiệt hoặc một nhóm đã sửa chữa hoạt động khác nhau ở nhiều vị trí, hãy điều tra các biến vật liệu, sản xuất và sửa chữa. Tương quan không phải là bằng chứng, nhưng nó giúp ưu tiên kiểm tra.
Các bài kiểm tra có thể bao gồm kiểm tra kích thước, nhận dạng vật liệu dương khi phù hợp về mặt kỹ thuật, phân tích hóa học, so sánh độ cứng, đo đạc, phân tích oxit/cặn, và kiểm tra một tiết diện hy sinh. Việc lựa chọn bài kiểm tra phải được thực hiện bởi nhân viên có trình độ vì một giá trị độ cứng hoặc hóa học đơn lẻ không thể tái tạo lại toàn bộ lịch sử sử dụng.
Thay đổi hợp kim, mẫu sườn, độ dày, tải trọng, khoảng cách hỗ trợ và chu kỳ cùng một lúc sẽ ngăn cản một kết luận hữu ích. Khi thực tế, hãy chứng nhận một số lượng nhỏ các cố định đã xác định trong điều kiện được giám sát. Xác định các khoảng thời gian kiểm tra và tiêu chí thành công trước khi bắt đầu thử nghiệm.
Nhiều vấn đề biến dạng có thể được giảm thiểu thông qua các thay đổi ở cấp hệ thống thay vì nâng cấp hợp kim đơn giản. Hành động phù hợp phụ thuộc vào cơ chế điều khiển.
Bất kỳ thay đổi hình dạng nào cũng phải được kiểm tra về khả năng chịu tải, khả năng đúc hoặc chế tạo, sự can thiệp của lò, luồng khí, thoát nước, an toàn nâng hạ và khả năng tiếp cận kiểm tra. EB China sản xuất cố định xử lý nhiệt và vật đúc thép chịu nhiệt liên quan theo bản vẽ của khách hàng và các yêu cầu đã thỏa thuận; trách nhiệm thiết kế cuối cùng và xác nhận dịch vụ vẫn thuộc về khách hàng và các kỹ sư có trình độ của họ.
| Kiểm tra | Kích hoạt đề xuất | Ghi lại | Hạn chế |
|---|---|---|---|
| Kiểm tra bằng mắt | Mỗi lần xếp tải hoặc định kỳ bảo trì theo lịch trình | Vết nứt, vảy, va đập, lỗ bị chặn, các bộ phận bị thiếu | Không thể định lượng hư hỏng bên trong |
| Kiểm tra độ phẳng/độ lắc | Khoảng thời gian chu kỳ được xác định và sau sự kiện bất thường | Khoảng cách tối đa tại điểm tham chiếu được xác định | Yêu cầu nhiệt độ nhất quán và bề mặt tham chiếu |
| Kiểm tra đường chéo và vị trí đặc điểm | Khi có thay đổi về xếp chồng hoặc tự động hóa | Cả hai đường chéo và tọa độ quan trọng | Kích thước tổng thể có thể bỏ sót biến dạng cục bộ |
| Kiểm tra bằng chất lỏng thẩm thấu | Nghi ngờ nứt bề mặt hoặc kế hoạch chứng nhận | Quy trình, chất tẩy rửa, chất thẩm thấu, chất phát triển, bản đồ chỉ báo | Chỉ phù hợp với các chỉ báo xuyên bề mặt |
| Kiểm tra phá hủy | Hư hỏng nghiêm trọng hoặc lặp đi lặp lại không giải thích được | Vị trí mẫu, kính hiển vi, hóa học, hình thái hư hỏng | Mẫu có thể không đại diện cho toàn bộ quần thể cố định |
Một kế hoạch tốt chuyển kết quả kiểm tra thành quyết định. Tiêu chí loại bỏ có thể bao gồm độ cong tối đa, sai lệch đường chéo, chiều dài hoặc vị trí vết nứt, mất tiết diện, các bộ phận nâng bị hư hỏng, xếp chồng không ổn định, can thiệp băng tải, hoặc không có khả năng giữ phôi trong vị trí yêu cầu. Các giới hạn phải phản ánh cố định và lò cụ thể; bài viết này không thể cung cấp các giá trị an toàn phổ quát.
Việc sửa chữa chỉ hợp lý khi cơ chế hư hỏng, tiết diện còn lại, nhận dạng vật liệu, phương pháp sửa chữa, kế hoạch kiểm tra và hình dạng sau sửa chữa được hiểu rõ. Việc nắn thẳng có thể gây ra biến dạng bổ sung hoặc ứng suất dư. Hàn hợp kim chịu nhiệt đúc đã qua sử dụng có thể khó khăn vì sự phơi nhiễm làm thay đổi cấu trúc vi mô và khả năng nứt. Một mối hàn thẩm mỹ đóng vết nứt nhìn thấy được có thể không phục hồi được khả năng chịu biến dạng từ từ.
Cân nhắc thay thế khi biến dạng ảnh hưởng đến việc nâng hạ an toàn, xếp chồng, di chuyển trong lò, chất lượng sản phẩm hoặc kiểm soát kích thước; khi vết nứt tái diễn ở các vị trí quan trọng; khi mất tiết diện trên diện rộng; hoặc khi khả năng truy xuất nguồn gốc không đủ để hỗ trợ một sửa chữa được thiết kế. Nhận được sự chấp thuận từ nhân viên kỹ thuật và an toàn có trách nhiệm trước khi trả lại cố định đã sửa chữa để sử dụng.
Để có báo giá có ý nghĩa, hãy gửi nhiều hơn một mẫu cũ hoặc tên hợp kim danh nghĩa. Cung cấp:
Xem xét khả năng của nhà máy và thông tin chất lượng và kiểm tra của EB China, sau đó gửi bản vẽ để báo giá hoặc gửi email cast@ebcastings.com. Sản xuất và kiểm tra phải tuân theo bản vẽ của khách hàng, điều kiện sử dụng và các yêu cầu chấp nhận đã thỏa thuận.
Các cố định nóng có thể khiến nhân viên tiếp xúc với nhiệt bức xạ, bề mặt nóng, tải trọng không ổn định, vảy sắc nhọn và gãy đột ngột. Tuân thủ các quy trình khóa an toàn tại chỗ, nâng hạ, bảo vệ, PPE và làm việc nóng. Các khuyến nghị về căng thẳng nhiệt của NIOSH có thể hỗ trợ chương trình nhiệt tại nơi làm việc, nhưng người sử dụng lao động phải đánh giá các điều kiện, người lao động, biện pháp kiểm soát và ứng phó khẩn cấp của riêng mình.
Không có hợp kim, phương pháp kiểm tra hoặc bài viết trên Blog nào có thể đảm bảo tuổi thọ của cố định. Trách nhiệm cuối cùng đối với hoạt động lò, thiết kế cố định, định mức tải trọng, tần suất kiểm tra, tiêu chí loại bỏ, phê duyệt sửa chữa và an toàn nhân viên vẫn thuộc về chủ sở hữu/người vận hành và các chuyên gia kỹ thuật và an toàn có trình độ.
Cần đánh giá dựa trên bản vẽ? Gửi bản vẽ cố định, bản đồ tải trọng, hồ sơ nhiệt độ lò, môi trường, ảnh hư hỏng và yêu cầu kiểm tra thông qua trang RFQ của EB China. Báo giá sau đó có thể dựa trên các yêu cầu sản xuất và chấp nhận đã xác định thay vì xếp hạng nhiệt độ chung chung.
Rổ, khay, lưới, tấm đế và cố định đỡ xử lý nhiệt hiếm khi bị hỏng do một sự kiện đơn lẻ. Sự cong vĩnh viễn, đường ray bị xoắn, mối hàn bị nứt, các góc bị sập và các bộ phận không còn nằm phẳng thường phát triển thông qua sự tương tác của sự biến dạng từ từ, chu kỳ nhiệt, phân bố tải trọng, môi trường, hình dạng và cách xử lý. Nếu một đội bảo trì coi mọi cố định bị biến dạng là vấn đề về hợp kim, họ có thể thay thế phần cứng đắt tiền mà không khắc phục được nguyên nhân thực sự.
Hướng dẫn này cung cấp một phương pháp thực tế cho các kỹ sư, người mua và nhân viên bảo trì để chẩn đoán sự biến dạng trong các cố định lò xử lý nhiệt. Nó chủ yếu áp dụng cho các cố định bằng thép chịu nhiệt đúc và chế tạo được sử dụng trong lò theo mẻ và lò liên tục. Nó không thay thế cho việc đánh giá thiết kế cơ khí đủ tiêu chuẩn, hướng dẫn của nhà sản xuất lò, quy trình an toàn tại chỗ hoặc chứng nhận vật liệu theo nhiệt độ, môi trường, tải trọng và chu kỳ thực tế của khách hàng.
Biến dạng là bất kỳ thay đổi kích thước vĩnh viễn nào cản trở việc xếp tải, khoảng cách sản phẩm, chuyển động băng tải, xếp chồng, làm kín, xử lý bằng robot hoặc tháo dỡ an toàn. Nó có thể là toàn cục, chẳng hạn như một khay bị lắc trên bàn kiểm tra phẳng, hoặc cục bộ, chẳng hạn như một tai đỡ bị nghiêng sau nhiều chu kỳ lặp lại. Một cố định có thể không bị nứt nhưng đã không còn phù hợp vì hình dạng của nó không còn kiểm soát vị trí của phôi.
Từ khóa là tiến triển. Một phép đo kích thước đơn lẻ không thể tiết lộ tốc độ hư hỏng. Thiết lập một đường cơ sở và theo dõi các đặc điểm tương tự qua các chu kỳ sử dụng sẽ cung cấp nhiều thông tin hơn là chỉ kiểm tra sau khi biến dạng nghiêm trọng xuất hiện.
Biến dạng từ từ là biến dạng phụ thuộc thời gian dưới ứng suất ở nhiệt độ cao. Do đó, một cố định có thể bị võng dưới giới hạn chảy ở nhiệt độ phòng của vật liệu. Các biến số kiểm soát là nhiệt độ kim loại, ứng suất tác dụng, thời gian tiếp xúc, tình trạng hợp kim, độ dày tiết diện và sự hạn chế. ASTM E139 cung cấp các phương pháp tiêu chuẩn hóa để kiểm tra biến dạng từ từ và phá hủy do ứng suất của vật liệu kim loại, nhưng kết quả kiểm tra được công bố không phải là dự đoán tuổi thọ cố định tự động: mẫu phòng thí nghiệm, trạng thái ứng suất, môi trường, chất lượng đúc và lịch sử nhiệt khác với khay sản xuất.
Biến dạng từ từ giải thích tại sao một khay chịu tải nặng được giữ trong thời gian ngâm lâu có thể bị cong ngay cả khi gia nhiệt và làm nguội chậm. Nó cũng giải thích tại sao việc giảm nhỏ khoảng cách không được hỗ trợ hoặc ứng suất cục bộ có thể có giá trị. Tuy nhiên, việc thêm độ dày ở mọi nơi không nhất thiết có lợi; khối lượng tăng thêm làm tăng chi phí, thời gian gia nhiệt, gradient nhiệt và tải trọng xử lý.
Khi một vùng giãn nở trước một vùng khác, vùng mát hơn sẽ hạn chế vùng nóng hơn. Ứng suất tạm thời phát sinh có thể làm biến dạng dẻo một tiết diện yếu hoặc đẩy nhanh mỏi tại một điểm khuyết. Làm nguội nhanh, các phôi nguội đặt trên cố định nóng, sự tác động trực tiếp của đầu đốt, luồng khí bị chặn và xếp chồng không đều đều có thể tạo ra gradient.
Đo cả điểm đặt lò và trải nghiệm nhiệt thực tế của cố định. Lò có thể đồng đều sau khi ổn định trong khi cố định được xếp tải trải qua sự khác biệt cục bộ lớn trong quá trình tăng nhiệt. Các cặp nhiệt điện chỉ đặt trong không khí lò có thể không xác định được thanh ray nóng nhất, góc được che chắn hoặc điểm tiếp xúc dưới một phôi dày đặc.
Sự giãn nở và co lại bị hạn chế lặp đi lặp lại có thể gây ra vết nứt ngay cả khi mỗi chu kỳ riêng lẻ có vẻ chấp nhận được. ASTM E606/E606M đề cập đến kiểm tra mỏi theo biến dạng và có liên quan đến việc hiểu hành vi vật liệu theo chu kỳ, nhưng hình dạng bộ phận và ứng suất nhiệt đa trục vẫn cần được đánh giá. Biến dạng và nứt thường củng cố lẫn nhau: một khi khay bị cong, tải trọng tiếp theo sẽ được phân bố lại, làm tăng biến dạng tại các góc hoặc sườn đã bị hư hỏng.
Tải trọng danh nghĩa không mô tả ứng suất cục bộ. Hai cố định mang cùng một khối lượng có thể hoạt động khác nhau nếu một cái mang một lớp phân bố và cái kia đỡ bốn bộ phận nhỏ trên các diện tích tiếp xúc nhỏ. Các miếng đệm bị thiếu, các thanh ray bị mòn, sàn không bằng phẳng, các trụ xếp chồng bị hư hỏng và tiếp xúc sai của xe nâng có thể biến tải trọng phân bố được thiết kế thành tải trọng điểm hoặc tải trọng đường.
Môi trường nhiệt độ cao làm thay đổi cả tình trạng bề mặt và tiết diện hiệu quả. Vảy oxit có thể bong ra, tích tụ trong các khớp nối hoặc cản trở luồng. Sự truyền carbon có thể làm thay đổi các đặc tính cục bộ trong dịch vụ cacbon hóa. Do đó, nhiệt độ lò quan sát được là không đủ để xác định sự phù hợp của vật liệu. Thành phần môi trường, điểm sương, chất gây ô nhiễm, thời gian chu kỳ, thực hành làm sạch và nhiệt độ kim loại thực tế của bộ phận phải được bao gồm trong mô tả dịch vụ.
Các gián đoạn co ngót khi đúc, thay đổi tiết diện đột ngột, bán kính không đủ, sửa chữa mối hàn, sai lệch và ứng suất dư có thể xác định nơi bắt đầu hư hỏng. Điều này không có nghĩa là mọi vết nứt đều chứng minh một lỗi sản xuất. Phân tích lỗi phải phân biệt một gián đoạn ban đầu với sự oxy hóa phát triển trong quá trình sử dụng, mỏi, quá tải, va đập hoặc một quy trình sửa chữa không phù hợp.
| Mô hình quan sát | Các yếu tố đóng góp có thể có | Bằng chứng cần thu thập | Không giả định |
|---|---|---|---|
| Võng tâm không nứt lớn | Biến dạng từ từ, khoảng cách không được hỗ trợ dài, tải trọng phân bố quá mức | Bản đồ tải trọng, thời gian ngâm, nhiệt độ kim loại, độ phẳng ban đầu | Rằng độ bền ở nhiệt độ phòng cao hơn sẽ giải quyết được vấn đề |
| Cong góc hoặc xoắn đường chéo | Gia nhiệt/làm nguội không đều, hình dạng không đối xứng, hạn chế | Bản đồ cặp nhiệt điện, mẫu xếp chồng, đo đường chéo | Rằng điểm đặt lò bằng nhiệt độ bộ phận |
| Vết nứt tại các gờ hoặc giao điểm sườn | Tập trung ứng suất, mỏi nhiệt, gián đoạn đúc/sửa chữa | Kết quả PT, ảnh macro, hướng vết nứt, lịch sử chu kỳ | Rằng nguồn gốc vết nứt nhìn thấy được nhất thiết là nguyên nhân gốc rễ |
| Lõm cục bộ hoặc điểm nâng bị cong | Va đập khi xử lý, quá tải, vị trí càng nâng sai | Phương pháp xử lý, hình dạng nâng, dấu vết nhân chứng | Rằng tất cả biến dạng xảy ra trong lò |
| Hư hỏng nhanh sau sửa chữa | Chất độn không tương thích, hạn chế quá mức, hình dạng sửa chữa hoặc nhiệt đầu vào kém | WPS sửa chữa, nhận dạng chất độn, PT trước/sau, chu kỳ sử dụng | Rằng việc lặp lại cùng một mối hàn sửa chữa là an toàn |
Một cuộc điều tra hữu ích bắt đầu bằng dữ liệu hoạt động có thể đo lường được. Người mua nên đính kèm dữ liệu này vào RFQ; đội bảo trì nên sử dụng các trường tương tự cho các cố định bị hỏng và còn hoạt động tốt. Nếu không có phạm vi dịch vụ, nhà cung cấp có thể so sánh hợp kim hoặc hình dạng với các giả định khác nhau.
| Danh mục | Thông tin tối thiểu | Tại sao nó quan trọng |
|---|---|---|
| Nhiệt độ | Điểm đặt bình thường, các lần vượt ngưỡng, nhiệt độ cố định đo được, tốc độ tăng và giảm nhiệt | Kiểm soát tốc độ biến dạng từ từ, gradient, oxy hóa và biến dạng theo chu kỳ |
| Thời gian | Thời gian ngâm, số chu kỳ mỗi ngày, số chu kỳ hàng năm, thời gian nhàn rỗi ở nhiệt độ | Phân biệt phơi nhiễm biến dạng từ từ kéo dài với hư hỏng do chu kỳ |
| Môi trường | Không khí, cacbon hóa, nitơ hóa, khử, chân không, muối/chất gây ô nhiễm, điểm sương nếu được kiểm soát | Thay đổi phản ứng bề mặt và hành vi vật liệu |
| Tải trọng | Tổng khối lượng, vị trí tiếp xúc, trọng tâm, chiều cao xếp chồng, lực xử lý động | Xác định phân bố ứng suất thực tế thay vì tải trọng danh nghĩa |
| Hình dạng/hỗ trợ | Khoảng cách không được hỗ trợ, khoảng cách thanh ray, xếp chồng, điểm tiếp xúc lò, phạm vi cho phép | Kiểm soát độ võng, hạn chế và rủi ro can thiệp |
| Chấp nhận | Độ phẳng, đường chéo, vết nứt, bề mặt, hóa học, NDT, đánh dấu, giới hạn tài liệu | Biến "chất lượng tốt" thành các yêu cầu có thể kiểm toán |
Không trả lại cố định bị biến dạng hoặc nứt nghiêm trọng để sử dụng chỉ vì nó vẫn có thể xếp tải. Ghi lại ID duy nhất, nhiệt hoặc lô nếu có, phiên bản bản vẽ, ngày mua, lịch sử sửa chữa, số chu kỳ ước tính và vị trí trong lò. Chụp ảnh nó trước khi làm sạch vì màu vảy, cặn và dấu vết tiếp xúc có thể là bằng chứng hữu ích.
Sử dụng một bề mặt tham chiếu được xác định và một hướng cố định có thể lặp lại. Ghi lại chiều dài và chiều rộng tổng thể, sự khác biệt đường chéo, khoảng cách tối đa dưới một thước thẳng, chiều cao tại các điểm tham chiếu được chỉ định, vị trí lỗ định vị và sự thẳng hàng của trụ đỡ. ISO 8062-3 cung cấp một khuôn khổ cho dung sai kích thước và hình học cho vật đúc, nhưng bản vẽ của khách hàng phải xác định giới hạn chấp nhận chức năng cho cố định hoàn chỉnh.
Đánh dấu chiều dài vết nứt, hướng và khoảng cách từ các đặc điểm hình học. Kiểm tra bằng chất lỏng thẩm thấu theo một quy trình đã thỏa thuận, chẳng hạn như quy trình dựa trên ASTM E165/E165M, có thể phát hiện các gián đoạn bề mặt trên các vật liệu không xốp phù hợp. Kiểm tra chất lỏng thẩm thấu không đo lường được khả năng chịu biến dạng từ từ còn lại hoặc đảm bảo rằng không có hư hỏng dưới bề mặt. Tình trạng bề mặt và tiêu chí chấp nhận phải được thỏa thuận trước khi kiểm tra.
Nếu hư hỏng xảy ra lặp đi lặp lại trong cùng một vùng lò trên các cố định khác nhau, hãy điều tra các đầu đốt, luồng khí, bộ phận đỡ, thực hành xếp tải, phơi nhiễm làm nguội, và hệ thống tự động hóa. Nếu một nhiệt hoặc một nhóm đã sửa chữa hoạt động khác nhau ở nhiều vị trí, hãy điều tra các biến vật liệu, sản xuất và sửa chữa. Tương quan không phải là bằng chứng, nhưng nó giúp ưu tiên kiểm tra.
Các bài kiểm tra có thể bao gồm kiểm tra kích thước, nhận dạng vật liệu dương khi phù hợp về mặt kỹ thuật, phân tích hóa học, so sánh độ cứng, đo đạc, phân tích oxit/cặn, và kiểm tra một tiết diện hy sinh. Việc lựa chọn bài kiểm tra phải được thực hiện bởi nhân viên có trình độ vì một giá trị độ cứng hoặc hóa học đơn lẻ không thể tái tạo lại toàn bộ lịch sử sử dụng.
Thay đổi hợp kim, mẫu sườn, độ dày, tải trọng, khoảng cách hỗ trợ và chu kỳ cùng một lúc sẽ ngăn cản một kết luận hữu ích. Khi thực tế, hãy chứng nhận một số lượng nhỏ các cố định đã xác định trong điều kiện được giám sát. Xác định các khoảng thời gian kiểm tra và tiêu chí thành công trước khi bắt đầu thử nghiệm.
Nhiều vấn đề biến dạng có thể được giảm thiểu thông qua các thay đổi ở cấp hệ thống thay vì nâng cấp hợp kim đơn giản. Hành động phù hợp phụ thuộc vào cơ chế điều khiển.
Bất kỳ thay đổi hình dạng nào cũng phải được kiểm tra về khả năng chịu tải, khả năng đúc hoặc chế tạo, sự can thiệp của lò, luồng khí, thoát nước, an toàn nâng hạ và khả năng tiếp cận kiểm tra. EB China sản xuất cố định xử lý nhiệt và vật đúc thép chịu nhiệt liên quan theo bản vẽ của khách hàng và các yêu cầu đã thỏa thuận; trách nhiệm thiết kế cuối cùng và xác nhận dịch vụ vẫn thuộc về khách hàng và các kỹ sư có trình độ của họ.
| Kiểm tra | Kích hoạt đề xuất | Ghi lại | Hạn chế |
|---|---|---|---|
| Kiểm tra bằng mắt | Mỗi lần xếp tải hoặc định kỳ bảo trì theo lịch trình | Vết nứt, vảy, va đập, lỗ bị chặn, các bộ phận bị thiếu | Không thể định lượng hư hỏng bên trong |
| Kiểm tra độ phẳng/độ lắc | Khoảng thời gian chu kỳ được xác định và sau sự kiện bất thường | Khoảng cách tối đa tại điểm tham chiếu được xác định | Yêu cầu nhiệt độ nhất quán và bề mặt tham chiếu |
| Kiểm tra đường chéo và vị trí đặc điểm | Khi có thay đổi về xếp chồng hoặc tự động hóa | Cả hai đường chéo và tọa độ quan trọng | Kích thước tổng thể có thể bỏ sót biến dạng cục bộ |
| Kiểm tra bằng chất lỏng thẩm thấu | Nghi ngờ nứt bề mặt hoặc kế hoạch chứng nhận | Quy trình, chất tẩy rửa, chất thẩm thấu, chất phát triển, bản đồ chỉ báo | Chỉ phù hợp với các chỉ báo xuyên bề mặt |
| Kiểm tra phá hủy | Hư hỏng nghiêm trọng hoặc lặp đi lặp lại không giải thích được | Vị trí mẫu, kính hiển vi, hóa học, hình thái hư hỏng | Mẫu có thể không đại diện cho toàn bộ quần thể cố định |
Một kế hoạch tốt chuyển kết quả kiểm tra thành quyết định. Tiêu chí loại bỏ có thể bao gồm độ cong tối đa, sai lệch đường chéo, chiều dài hoặc vị trí vết nứt, mất tiết diện, các bộ phận nâng bị hư hỏng, xếp chồng không ổn định, can thiệp băng tải, hoặc không có khả năng giữ phôi trong vị trí yêu cầu. Các giới hạn phải phản ánh cố định và lò cụ thể; bài viết này không thể cung cấp các giá trị an toàn phổ quát.
Việc sửa chữa chỉ hợp lý khi cơ chế hư hỏng, tiết diện còn lại, nhận dạng vật liệu, phương pháp sửa chữa, kế hoạch kiểm tra và hình dạng sau sửa chữa được hiểu rõ. Việc nắn thẳng có thể gây ra biến dạng bổ sung hoặc ứng suất dư. Hàn hợp kim chịu nhiệt đúc đã qua sử dụng có thể khó khăn vì sự phơi nhiễm làm thay đổi cấu trúc vi mô và khả năng nứt. Một mối hàn thẩm mỹ đóng vết nứt nhìn thấy được có thể không phục hồi được khả năng chịu biến dạng từ từ.
Cân nhắc thay thế khi biến dạng ảnh hưởng đến việc nâng hạ an toàn, xếp chồng, di chuyển trong lò, chất lượng sản phẩm hoặc kiểm soát kích thước; khi vết nứt tái diễn ở các vị trí quan trọng; khi mất tiết diện trên diện rộng; hoặc khi khả năng truy xuất nguồn gốc không đủ để hỗ trợ một sửa chữa được thiết kế. Nhận được sự chấp thuận từ nhân viên kỹ thuật và an toàn có trách nhiệm trước khi trả lại cố định đã sửa chữa để sử dụng.
Để có báo giá có ý nghĩa, hãy gửi nhiều hơn một mẫu cũ hoặc tên hợp kim danh nghĩa. Cung cấp:
Xem xét khả năng của nhà máy và thông tin chất lượng và kiểm tra của EB China, sau đó gửi bản vẽ để báo giá hoặc gửi email cast@ebcastings.com. Sản xuất và kiểm tra phải tuân theo bản vẽ của khách hàng, điều kiện sử dụng và các yêu cầu chấp nhận đã thỏa thuận.
Các cố định nóng có thể khiến nhân viên tiếp xúc với nhiệt bức xạ, bề mặt nóng, tải trọng không ổn định, vảy sắc nhọn và gãy đột ngột. Tuân thủ các quy trình khóa an toàn tại chỗ, nâng hạ, bảo vệ, PPE và làm việc nóng. Các khuyến nghị về căng thẳng nhiệt của NIOSH có thể hỗ trợ chương trình nhiệt tại nơi làm việc, nhưng người sử dụng lao động phải đánh giá các điều kiện, người lao động, biện pháp kiểm soát và ứng phó khẩn cấp của riêng mình.
Không có hợp kim, phương pháp kiểm tra hoặc bài viết trên Blog nào có thể đảm bảo tuổi thọ của cố định. Trách nhiệm cuối cùng đối với hoạt động lò, thiết kế cố định, định mức tải trọng, tần suất kiểm tra, tiêu chí loại bỏ, phê duyệt sửa chữa và an toàn nhân viên vẫn thuộc về chủ sở hữu/người vận hành và các chuyên gia kỹ thuật và an toàn có trình độ.
Cần đánh giá dựa trên bản vẽ? Gửi bản vẽ cố định, bản đồ tải trọng, hồ sơ nhiệt độ lò, môi trường, ảnh hư hỏng và yêu cầu kiểm tra thông qua trang RFQ của EB China. Báo giá sau đó có thể dựa trên các yêu cầu sản xuất và chấp nhận đã xác định thay vì xếp hạng nhiệt độ chung chung.
