Bagaimana untuk Mendiagnosis Kehilangan Secara Berperingkat Kerataan Platen Disebabkan oleh Lawatan Berulang-Suhu?

Selama bertahun-tahun perkhidmatan plat penekan yang telah beroperasi pada suhu melebihi suhu terkadarnya disebabkan hanyut sensor, kerosakan pengawal atau peristiwa pemanasan lari akan mula kehilangan bentuk asalnya. Permukaan mungkin tidak lagi rata tetapi membentuk rupa 'dishing' sederhana di mana bahagian tengahnya lebih rendah daripada tepi. Masalah ini bukan sekadar memakai biasa atau melecet. Ia adalah ubah bentuk terkumpul kekal, yang merupakan akibat daripada rayapan terma, iaitu, aliran beransur-ansur logam di bawah tekanan pada suhu tinggi.

Mod kegagalan biasa dalam sistem alat yang dipanaskan ialah masalah yang diistilahkan kehilangan kerataan progresif berbanding plat lawatan suhu.

Kefahaman mekanisme ubah bentuk
Ubah bentuk rayapan bertanggungjawab terutamanya untuk kehilangan kerataan plat akibat pemanasan.

Creep ditakrifkan sebagai:

Ubah bentuk plastik masa

Di bawah tekanan mekanikal yang berterusan

Suhu tinggi-dipercepatkan di bawah takat lebur

Jika platen bertemu berulang kali pada-perjalanan suhu, bahan memasuki rejim di mana kekuatan hasil berkurangan. Logam membengkok perlahan di bawah berat dan daya pengapit mesin.

Memori platen itu sendiri, diukir dalam bentuknya, terlalu panas.

Semasa penyejukan, herotan tidak kembali kepada geometri awal tetapi kekal kekal.

Pemetaan Permukaan Pengukuran Ketepatan
Diagnosis bermula dengan pengukuran kerataan yang teliti.

Tolok permukaan dengan penunjuk dail tepat digunakan untuk memetakan permukaan plat.

Prosedur untuk pengukuran
Permukaan plat dibahagikan kepada corak grid biasa

Titik rujukan dicipta pada selang jarak yang sama

Penunjuk dail dibaca pada setiap nod grid.

Penyimpangan dari satah rujukan diplot

Prosedur ini menunjukkan kecenderungan geometri umum permukaan.

Hasil diagnostik biasa
Untuk kerosakan rayapan terma, bacaan selalunya ialah:

Nilai yang lebih kecil di tengah

Nilai yang lebih tinggi di tepi

Kelengkungan lancar dan berterusan berbanding kecacatan terpencil

Bentuk mangkuk profil adalah petunjuk ubah bentuk rayapan dan bukan kerosakan mekanikal atau haus setempat.

Pembezaan Haus dan Aliran Bahan
Langkah penting dalam diagnosis adalah untuk membezakan antara kehilangan bahan dan ubah bentuk bahan.

Dalam kehilangan kerataan berkaitan rayapan:

Ketebalan bahan keseluruhan hampir tidak berubah

Permukaan kelihatan utuh tanpa corak hakisan

Ubah bentuk adalah isipadu, tidak melelas

Pengukuran ketebalan mudah mendedahkan bahawa tiada bahan telah dikeluarkan dengan cara yang bermakna.

Sebaliknya, logam perlahan-lahan menghasilkan plastik di bawah pengaruh gabungan haba dan tegasan mekanikal.

Punca: Peristiwa Ekskursi Termal-
Elemen pemula utama ialah pendedahan berulang kepada suhu di luar julat kerja selamat platen.

Punca yang biasa berlaku ialah:

Penderia suhu yang rosak

Penalaan pengawal tidak betul

Keadaan pelarian pemanas

Kegagalan gelung maklum balas haba

Logik perlindungan haba tidak mencukupi

Malah lonjakan jangka pendek boleh membawa kepada pengumpulan rayapan jangka panjang jika berulang dalam banyak kitaran.

Setiap peristiwa melebihi-suhu menambahkan sedikit ubah bentuk kekal yang terkumpul semasa hayat operasi.

Gelagat Bahan Suhu Tinggi
Kekuatan bahan berkurangan dengan peningkatan suhu yang mengakibatkan ubah bentuk rayapan.

Pada suhu tinggi:

Pengurangan dalam kekuatan hasil

Peresapan atom dipercepatkan

Pergerakan sempadan bijian dicetuskan

Rintangan kepada ubah bentuk dikurangkan

Dalam kes ini, walaupun tekanan mekanikal yang kecil, disebabkan oleh berat plat dan oleh daya pengapit, mungkin membawa kepada perubahan bentuk yang kekal.

Tingkah laku bergantung pada masa-, iaitu semakin lama pendedahan semakin besar ubah bentuknya.

Prosedur Pembaikan Pembetulan
Pemulihan kerataan biasanya melibatkan prosedur pembetulan berbilang-langkah.

1. Rawatan haba untuk melegakan tekanan
Pertama, platen dikeluarkan dan dimasukkan ke dalam persekitaran relau terkawal.

ciri utama:

Suhu dikekalkan di bawah suhu peralihan kritikal bahan.

Kurangkan ketegangan dalaman

Penstabilan separa terikan sisa akibat rayapan

Ini tidak memulihkan geometri tetapi menyediakan bahan untuk-pemesinan semula.

2. Semula-Pemesinan atau Semula-Mengisar Kepada Ketepatan
Selepas pengurangan tekanan, plat dikisar semula atau dimesin dengan ketepatan.

Objektif adalah untuk:

Pembinaan semula permukaan rujukan rata

Pembetulan untuk herotan geometri

Pemulihan planarity dan paralelisme

Prosedur ini penting untuk platen kembali kepada spesifikasi operasi.

3. Pemeriksaan akhir
Selepas pemesinan, kerataan disemak semula-dengan:

Carta petunjuk dail

Perbandingan plat permukaan

Interferometri laser (untuk aplikasi yang tepat)

Plat dipasang semula selepas pengesahan.

Mengelakkan kehilangan kerataan berulang
Memperbaikinya tidak menyelesaikan masalah akar.

Masalah terma asas mesti diperbaiki untuk mengelakkan berulang.

Kaedah pencegahan utama adalah:

Penentukuran penderia suhu .

Pengesahan penalaan sistem kawalan

3. Had pelaksanaan lebih-perlindungan suhu

Pemantauan tetap kehomogenan terma.

Memeriksa kestabilan pemanas dan integriti wayar.

Ubah bentuk rayapan akan berterusan walaupun selepas{0}}pemesinan semula jika lawatan terma tidak dibetulkan.

Korelasi antara Suhu dan Ubah Bentuk Jangka-Panjang
Rayapan sangat bergantung pada sejarah suhu,

Lawatan kecil tetapi berulang boleh menambah kerosakan dari semasa ke semasa.

Ini menjadikan penyakit ini sangat berbahaya kerana:

tiada kegagalan serta-merta diperhatikan

Ubah bentuk berlaku perlahan-lahan

Kehilangan prestasi selalunya satu-satunya cara untuk mengesan

Sejarah haba dikodkan dalam geometri fizikal plat.

Ringkasan
Diagnosis ubah bentuk lebih-pemanasan plat melibatkan pemetaan permukaan yang menyeluruh, pemeriksaan ketebalan dan pengetahuan tentang kelakuan rayapan. Grid penunjuk dail, dalam kes biasa, akan menunjukkan herotan berbentuk mangkuk-ciri, menunjukkan aliran kekal bahan dan bukannya haus permukaan.

Dalam kes lawatan bersuhu platen, keadaan kehilangan kerataan secara beransur-ansur boleh dibetulkan dengan -pengisaran semula ketepatan selepas-rawatan haba pelepasan tekanan. Tetapi untuk pembaikan yang berjaya, sebab asas-berulang atas-peristiwa suhu-mesti dihapuskan.

Malah keluli, diberi haba yang cukup untuk tempoh yang cukup lama, perlahan-lahan boleh bertindak seperti bahan likat, mengalir di bawah tekanan seperti glasier. Plat yang menjalar akibatnya bukan sahaja masalah mekanikal tetapi juga isyarat amaran proses haba yang perlu ditangani untuk memastikan kestabilan sistem-panjang.