Методи и методи за определяне на дефекти по време на валцуване
Методи и методи за определяне на дефекти при валцуване.docx
Съдържание
2. Видове брак при валцуване. Начини за предотвратяване………………..2
3. Причини за брак и начини за премахването му……………………. …………..4
3.1 Вторият начин за определяне на изместването на оста на търкаляне……………..…..5
5. Приложение и принцип на действие на измервателната апаратура………..…..6
6. Повърхностни дефекти, причинени от качеството на блока и отлятата заготовка (Таблица 1)……………………………………………………………………………. .9
7. Повърхностни дефекти, образувани при деформация.
В металообработката изискванията към качеството на произвежданите продукти непрекъснато се повишават, в тази връзка прогнозирането на появата на дефекти и минимизирането на вредните последици от тях остава неотложна задача. За изследване на образуването на дефекти и тяхното въздействие върху последващата технология се използват различни методи: оптична металография, рентгенова микротомография, физическо моделиране с последващи изчисления и използване на числени методи или специално разработени методи с крайни разлики.
Този стандарт установява термините и определенията за повърхностни дефекти на валцувани продукти от нелегирани и легирани стомани и сплави: горещо валцувани и ковани пръти с кръгло, квадратно и шестоъгълно сечение, горещо валцувани профили, листове и ленти, студено валцувани листове и ленти, студено валцувани и студено изтеглени пръти и профили, както и дефекти във формата на листове, ленти и рулони.
2 Видове брак по време на валцуване. Начини за предотвратяване
Най-често по време на валцуване се проследяват следните видове дефекти: залез, вдлъбнатини, прекомерна вълнообразност, черупки и надрасквания по вътрешната повърхност, отклонение - диаметър и дебелина на стената от посочените размери.
3 причини за брак и начини да го постигнетеелиминирам
Залез. По време на работния ход на стойката металът навлиза в пролуките между калибрите, образувайки остри странични издатини на повърхността на работния конус. По време на обратното движение на стойката издатините се притискат от измервателните уреди в повърхността на работния конус и остават върху валцуваната тръба под формата на дефекти, наречени залез. Дефектите са разположени на повърхността на тръбата в спирала в съответствие с ъгъла на въртене на тръбата. Образуването на странични издатини („мустаци“) върху работния конус и залеза на тръбите се улеснява от прекомерни празнини между калибрите, тяхното неравномерно разпределение, недостатъчна ширина на отделните секции на нишката, несъответствие между размерите на дорника и профила на нишката, голямото развитие на нишката в дълбочина и несъответствието между ширината на нишката и височината, неравномерно подаване или хвърляне на детайла, подаване на детайла над изчисленото, спиране на въртенето на валцуваната тръба. Прекомерните празнини между габаритите трябва да бъдат намалени и преразпределени чрез метода, описан по-горе. Ако ширината на отделните участъци на потока е недостатъчна, е необходимо да се намерят места, където металът „захапва“ с ръбовете на потока на измервателния уред. За да направите това, клетката се спира в първоначалното си положение. С ускореното движение на патронника детайлът се подава напред със стойност, равна приблизително на 1,5 нормални подавания, след което стойката се завърта в предна позиция с зададената скорост. Развитият работен конус се изважда от мелницата заедно с дорника и пръта. Чрез изследване на повърхността на работния конус и жлеба на калибрите е доста точно да се определят зоните, където металът прелива потока и където е необходимо във връзка с това да се увеличи срутването. Това се постига чрез смилане на потока в мелницата с помощта на пневматична ротационна машина модел SD-8M. Несъответствието между размерите на дорника и профила на потока причинява концентрирано компресиране на метала, чийто излишък попада в пролуките междукалибри. Елиминирането на това най-често се постига чрез инсталиране на нов дорник с голям диаметър на цилиндричната му част, т.е. чрез увеличаване на ъгъла на наклона на конусната образуваща на дорника.
Ако нишката е изчерпана в дълбочина и ширината на нишката не съответства на височината (наблюдавано по време на продължителна работа на калибрите), е необходимо да се увеличи разпадането на потока, да се доближат калибрите възможно най-близо, като се предотврати навлизането им в „влизане“ (ако размерите на валцуваните тръби позволяват) и леко намаляване на подаването. Ако залезите не се елиминират с посочените мерки, е необходимо да се сменят калибрите. Методите за регулиране на мелницата за неравномерно подаване или изхвърляне на детайла са описани по-горе. Когато въртенето на навитата тръба спре, е необходимо да се регулира работата на предния патронник. Трябва да се има предвид, че залезите на тръбите се образуват не само поради някоя от изброените причини поотделно, но и поради комбинация от няколко от тях.
Вдлъбнатините по повърхността на тръбите се появяват най-често в предварително завършения участък на потока и по време на обратното движение на стойката върху дорника не се разточват. Причините за образуването на вдлъбнатини: големи празнини между калибрите и стръмен факел в предварително завършения участък на потока, относителното изместване на калибрите в хоризонталната равнина, дефекти по повърхността на калибрите.
За да се премахнат вдлъбнатините, е необходимо да се намали наклонът на факела в предварително подготвения участък на потока, като се използва за това ротационна мелница SD-8M. Освен това трябва да намалите празнините между калибрите на местата, където се образуват вдлъбнатини. Изместването на измервателните уреди един спрямо друг в хоризонталната равнина (фиг. 152) причинява подрязвания на повърхността на работния конус в предварително завършените и калибриращите участъци на потока.Когато стойката се движи назад, те не се разточват, а остават на повърхността на тръбите под формата на вдлъбнатини. В този случай е необходимо да се възстанови симетрията на ролките ивнимателно закрепете касетата с ролкови лагери в рамката на работната стойка.
Дефекти - смачкване в определени участъци от повърхността на калибрите възникват в резултат на попадане на метални фрагменти от валцуваните тръби в пролуките между тях. Такива повреди се наблюдават най-често при ниска твърдост на калибри. Набръчканите ръбове в предварително завършените или оразмерени секции на нишката водят до образуване на вдлъбнатини по повърхността на тръбите. В този случай е необходимо да се почистят смачканите ръбове на измервателните уреди и да се възстанови необходимата ширина на потока на тези места. Вдлъбнатини също се получават при прекомерно и неравномерно подаване и изхвърляне на детайла. Най-често се наблюдават вдлъбнатини при валцоване на тънкостенни тръби.
Прекомерна вълнообразност. Причините за прекомерната вълнообразност могат да бъдат износването на повърхността на калибровъчната секция на нишката и нейното превръщане от цилиндрична в конична, лошо качество на обработка на гърлото на завъртане, неправилно регулиране на механизма за завъртане на тръбата.Прекомерната вълнообразност в резултат на повишено износване на калибриращата секция се наблюдава при повишена компресия в предварително завършената част на нишката. В този случай калибрирането (и настройката) на инструмента трябва да осигури минимално намаляване на диаметъра и стената на работния конус в готовия участък.
При некачествена обработка на въртящото се гърло на повърхността на тръбите се появяват пръстеновидни вдлъбнатини. За да се избегне това, при пробиване, шлайфане и полиране на струята е необходимо да се направи плавен преход от повърхността на струята към гърлото. В лагера фаринкса се смила с помощта на преносима мелница.
В случай на неправилна настройка на механизма, въртенето на тръбата започва, когато тръбата все още не е освободена от калибрите. В този случай на повърхността на тръбите се получават вдлъбнатини и напречни драскотини. Правилната настройка на въртене елиминира образуването на вълни по тази причина.
3.1 Вторият начин за определяне на изместването на оста на търкаляне
В същото време клетката се навива в предна позиция, внимателно изправено парче тръба се затяга с гърбиците на предния патрон, така че краят му да попадне в жлеба на ролките. След това измерете отклонението на подрязването от центъра на тръбата. Ролките се регулират според данните от измерванията.
Вторият метод за определяне на посоката и големината на изместването на оста на търкаляне е много по-бърз от първия.
Вълнообразността също се увеличава при неравномерно подаване и изхвърляне на детайла. Пръстенообразни отпечатъци по вътрешната повърхност на тръбите Пръстенообразни отпечатъци по вътрешната повърхност на тръбите се образуват, когато прътът с дорника се издърпа назад, така че предният край на дорника да навлезе в предварително завършения участък на струята. По време на валцоването върхът на края на дорника прави пръстеновидни отпечатъци върху вътрешната повърхност на тръбите. Счупването на края на дорника в сглобяемата зона също води до образуване на пръстеновидни отпечатъци вътре в тръбите.
Предотвратяването на този тип брак се постига чрез правилното монтиране на дорника, т.е. така, че неговият преден край (в най-отдалеченото от калибрите положение на пръта) да е в гърлото на въртенето, както и чрез систематична проверка на състоянието на края на дорника по време на презареждане на мелници със странично натоварване на заготовката и контрол на качеството на вътрешната повърхност на тръбите, ако проверката на дорника е трудна (на мелници с ново натоварване на заготовката).
4 Брак за метал
Бракът за метал се получава в случай на валцуване на детайл с дефекти - плен, недостатъци, линии на косата, ужилвания, дълбоки черупки, надрасквания. Дефектите на детайла не се елиминират по време на процеса на валцуване, а се разточват, променяйки формата и дълбочината на поява.
Заготовката се изпраща на студеновалцуването трябва да се провери внимателно и, ако се открият дефекти, да се поправи. Само при това условие е възможно да се получат студено валцувани тръби без посочените по-горе дефекти. Отстраняването на дефекти на готови тръби в повечето случаи е невъзможно поради малкия размер на тръбите (особено трудно или напълно невъзможно е отстраняването на дефекти по вътрешната повърхност) и е икономически нецелесообразно. Използването на пясъкоструйки за отстраняване на дефекти по вътрешната повърхност на студено валцувани тръби, като правило, не дава желания ефект.
5. Приложение и принцип на действие на средствата за измерване
Ще разгледаме принципа на работа на измервателното оборудване на примера на работа на примера на мелница с две щандове от Rasselstein.
В мелницата за закаляване е вградено следното измервателно оборудване: три системи за измерване на дебелината на рентгенови ленти с вграден лазер за измерване на скоростта; две измервателни ролки за плоскост на лентата; детектори за дефекти по ръбове и търсене през дупки; за измерване на ширината и позицията на лентата; за измерване съдържанието на остатъчни мазнини; за измерване и оценка на вибрации; за офлайн измерване на плоскост и форма на лента.
Измерването на дебелината на лентата се извършва на принципа на рентгеновото предаване на измервания материал, в резултат на което се предава измервателен сигнал към детектора. Всеки уред за измерване на дебелината, инсталиран на мелницата за закаляване, е оборудван с четири детектора с времева константа от 1 ms. Високоскоростното измерване открива с време на сканиране от 250 µs. Лазерна система е интегрирана във всеки дебеломер за определяне на скоростта на лентата.
Използва се система от ролки за оценка на плоскостта и напрежението на лентата. Оценка на плоскостта на лентата в цехове за студено валцуванес помощта на измервателни ролки се произвеждат в продължение на много години. Всички известни методи използват разпределението на напрежението в лентата като измерена стойност и са приложими, ако лентата е под напрежение. Измерването на плоскостта на лентата се извършва веднъж на оборот на ролката. След математическа обработка, получените стойности се прехвърлят към системите за настройка на стенд 1 и стенд 2.
За откриване на проходни дупки и дефекти по ръба, две високопроизводителни линейни камери са монтирани в системата за измерване на дебелината на лентата на изхода на мелницата за повърхностен проход. Времето за сканиране на камерите е 30 µs. Това дава възможност за откриване на дефекти с размер до 1 mm при скорост на лентата над 30 m/s. Едновременно с измерването на дефектите на лентата на камерата се записват ширината и позицията на лентата. Данните за дефекти по ръба на лентата и проходни отвори са критерий за качеството на рулона, позволяващ по-нататъшна обработка в довършителните линии. Ако дефектите надвишават максимално допустимите стойности, тогава ролката се проверява и дефектите се отстраняват.
Остатъците от мазнини и остатъчната мръсотия върху лентата се измерват след стойката.Методът на измерване се основава на физически ефект, при който линейно поляризираните лазерни лъчи, в зависимост от слоя масло или мазнина, изпитват елиптична промяна в нивото на поляризация. Това въртене се регистрира от фотодетектор. Оптичната система, елипсометърът, регистрира ъгъла на завъртане. Ако остатъчната мастна маса е 20 mg/m2, това съответства на приблизително дебелина на слоя от 20 nm.
Системи за измерване на вибрации и оценка на резултатите. При навиване на лентата могат да се появят различни видове дефекти (на равни интервали или на равни участъци от лентата). В Rasselstein измервателна система е интегрирана във валцовия цех по време на фазата след валцуване.диагностика. В същото време качествени сигнали, като промени в дебелината на лентата и допълнителни сигнали за ускорението на нейното движение, се анализират за доминиращия процент грешки и автоматично се сравняват с матриците за процент грешки.
За измерване на вибрациите на стойките са монтирани по три сензора за ускорение на всяка от тях (в главното напречно направление, от страната на двигателя и от страната на поддръжката и задвижването). Времето за отчитане на сигнала за дебелината на лентата е 1 ms, а за сигналите за ускорение 250 µs. Тези сигнали се анализират чрез бързо преобразуване на Фурие.
Качество на продукта и стабилност на процеса. Предишните примери показаха възможността за определяне на параметрите, характеризиращи качеството на лентата директно в производствения процес и възможността за използването на тези параметри за оптимизирането му, за да се предотврати появата на отклонения в качеството на продукта. Често причините за недостатъчното качество не са в производственото оборудване, а в предварителен етап.
6. Повърхностни дефекти, дължащи се на качеството на блока и отлятата заготовка.