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管道冷切割作業對切管機的工藝性能要求

冷切割作業的前提是管道切割作業溫度不超過80度,且對管道材質及金相以及晶體不構成損害和改變的管道切割工藝。而安全冷切割提出更高的要求,要求切割溫度不超過40度,這就需要采用機械冷切割的方式下,進行輔助降溫的方法實現。

要達到以上機械冷切割要求,那就要做到防爆切管機的質量性能上有所提高,并保證制造所需要的原材料符合設計要求以及刀具的韌性及耐磨性要有一定質量的提高。

考慮切管機的工藝性能要求是選用制造切管機材料時的又一個重要原則,在保證使用性能要求的前提下,必須考慮所選材料對需要進行的各種加工過程的適應性,以及各種加工過程對材料原始性能和使用性能的影響。

有些材料在通過不同類型的加工和處理之后,會使原有性能降低,結果保證不了使用性能的要求,而有些材料則會使原有性能得到改善或提高,從而使原來不具備使用性能要求的材料具備入選條件而被選用。要充分考慮工藝性能要求,可以提高選材時的靈活和材料的利用率,避免出現不應有的加工過程中出現的一系列復雜問題。

通常,對防爆切管機制造時所需材料的工藝性能要求有:

1. 液態成型工藝

要求切管機制造材料具有良好的流動性、較小的收縮率、低的吸氣率和均勻的化學成分。例如,用鑄造成型工藝生產的切管機機身、減速器機殼、發動機氣缸等,應優先選用鋁合金等易于加工且液態成形性能良好的材料,以便于鑄造成型。

2. 固態成型工藝

要求切管機材料具有良好的熱態或冷態塑性、較小的變形抗力。例如:防爆切管機中重要的扭矩傳動軸、蝸桿、變速箱齒輪、液壓馬達齒輪泵等,應選用中、低碳鋼或合金結構鋼、鍛鋁合金等具有良好可鍛性的材料進行鍛造成形。對于切管機承載不大的零件,如切管機支架的金屬構件,宜選用塑性優良的低良的低碳鋼、有色合金,以便于冷壓一次成型。

3. 連接成型工藝

要求材料具有良好的互溶和擴散能力,以及低的熱裂或冷裂傾向。例如,切管機的銑刀及坡口刀刀片和刀頭的焊接等工藝以及切管機拉桿及緊固螺栓等部件使用焊接的工藝來實現固化和其主要功能作用。

4. 去除成型工藝

要求切管機制造所用材料在被加工過程中易切削,減少刀具磨損,允許較高的切削速度并可獲得較高的表面質量。切管機的絕大多數機器零件都要進行切削加工,應選用硬度適中(170~230BHS)、切削加工性好的材料。如果材料的切削加工性差,應在后期進行必要的調整,以提高切管機相關部件的硬度,或者改進切削加工工藝,以保證切削質量。

其中切管機的許多金屬構件加工時要利用外力的作用使金屬產生塑性變形,從而獲得具有一定形狀、尺寸和力學性能的原材料、毛坯或零件的成型工藝,稱為金屬壓力加工。在塑性成形過程中,作用在金屬坯料上的外力主要有兩種:沖擊力和壓力。錘類設備產生沖擊力使金屬變形,軋機與壓力機對金屬坯料施加壓力使金屬變形。

鋼和大多數有色金屬及其合金都具有一定的塑性,因此可以在熱態或冷態下進行壓力加工。通過壓力加工,可使金屬晶粒細化,組織均勻致密,并可使之具有連貫的纖維組織,從而獲得強度高的零件。各種壓力加工方法還具有生產率高、節省材料的優點。因此,壓力加工在原材料生產和機械制造業的毛坯和零件生產中占有重要的地位。

從材料學角度來說,金屬發生塑性變形是位錯運動的結果,金屬在壓力加工的時候,位錯不僅發生運動,其數量也會增加,位錯數量的增加會導致繼續發生塑性變形更困難,表現為金屬強度增加,這個原理我們稱為加工硬化。對于輕金屬,尤其是鎂合金來說,這個方法是提高其強度的主要手段。對于黑色金屬來說,對鑄錠,通過一定的壓力加工,可以消除一些組織缺陷,提高鑄錠質量。對于一般零件來說,一般先進行壓力加工,也就是鍛造,形成大致尺寸后,再進行機械加工,提高加工效率。

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