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祁立專家:臥螺離心機(jī)生產(chǎn)加工中存在的問題
在制造臥螺離心機(jī)的過程中所產(chǎn)生的問題存在以下幾點(diǎn):
1、因?yàn)槿笨诘膯栴}導(dǎo)致焊接的不平,例如焊接縫隙處咬邊、沒有焊透、存在氣孔、夾渣、裂紋等等問題,造成的后果是不僅僅減少焊縫截面積,同時(shí)削弱焊縫的強(qiáng)度。同時(shí)在焊接處容易造成缺口。由于缺口的存在存在就導(dǎo)致里受力條件的改變,造成應(yīng)力狀態(tài)很硬,使不銹鋼材料趨向于脆性狀態(tài);在缺口根部導(dǎo)致引起應(yīng)力特別集中,易生成裂紋和使裂紋擴(kuò)展,導(dǎo)致脆性斷裂或疲勞斷裂。構(gòu)件由于存在缺口而引起應(yīng)力分布不均勻的程度常用應(yīng)力集中系數(shù)來表示,它等于截面上zui大應(yīng)力與平均應(yīng)力之比。實(shí)驗(yàn)表明,應(yīng)力集中系數(shù)的大小取決于構(gòu)件缺口的尖銳程度,缺口越尖銳,即根部的曲率半徑越小,根部下面的應(yīng)力線密度就越大,也即應(yīng)力分布就越不均勻,應(yīng)力集中系數(shù)越大。所以構(gòu)件上存在的缺口越尖銳,就越易于斷裂,對(duì)安全的威脅也就越大。臥式螺旋離心機(jī)在制造過程中存在缺口的各種缺陷由于尖銳程度不同,對(duì)安全隱患方面也不一樣,像焊縫缺肉(削弱)這樣的缺陷,雖然也可以看做是缺口,但它通常都是圓滑過渡的,即根部曲率半徑較大,并不會(huì)引起大的應(yīng)集中。氣孔、夾渣等所謂(體積缺陷)所形成的缺口也不是尖銳的。所以除非是缺陷比較嚴(yán)重,否則對(duì)安全的影響也不會(huì)是太大的。焊接缺陷中缺口比較尖銳的是焊縫咬邊和表面根部未焊透。這種缺口常常是脆性破裂的起始點(diǎn),也會(huì)導(dǎo)致疲勞破裂。焊接裂紋實(shí)際上是尖銳程度zui嚴(yán)重的一種缺口,它的缺口根部曲率半徑接近于零。壓力容器的脆性破裂大多數(shù)是焊接裂紋引起的。裂紋還會(huì)加速疲勞破壞和腐蝕破壞的進(jìn)行。所以裂紋是焊縫缺陷中zui嚴(yán)重的缺陷,也是壓力容器zui危險(xiǎn)的缺陷。
2、臥螺離心機(jī)幾何形狀不連續(xù)的影響臥式螺旋離心機(jī)在制造過程中產(chǎn)生的另一種缺陷是造成殼體幾何形狀的不連續(xù),如凹凸不平、接縫角變形等。各種回轉(zhuǎn)殼體在內(nèi)壓作用下的應(yīng)力與它的曲率半徑有關(guān)。曲率半徑不同的兩種殼體連接在一起時(shí),由于應(yīng)力不同,所產(chǎn)生的變形也不一樣。但它們又相互約束,并由此在交接處引起剪力和彎矩,使殼體產(chǎn)生附加彎曲應(yīng)力,造成過高的局部應(yīng)力。幾何形狀不連續(xù)所引起的附加應(yīng)力的大小取決于不連續(xù)處的過渡情況,形狀和尺寸的突然變化可以引起很高的附加就力,而如果變化十分緩和,則附加應(yīng)力可以降到很小。臥螺離心機(jī)在加工成型和組裝中所產(chǎn)生各種幾何形狀不連續(xù)的缺陷,其變化過渡情況并不相同,所產(chǎn)生的影響也不大一樣。截面不圓的缺陷,雖然也使殼體在同一截面內(nèi)的曲率半徑發(fā)生了變化,但其變化是緩慢的,對(duì)內(nèi)壓殼體的受力情況并無多大影響,但受外壓的殼體(如夾套容器的內(nèi)筒),會(huì)因截面不圓而降低臨界壓務(wù),甚至由此使殼體失去穩(wěn)定性而被壓癟。表面的局部凹陷(或凸出)所產(chǎn)生的影響決定于凹陷的直徑和深度(或高度)。一般說來,直徑大而深度小的凹陷,幾何形狀的變化比較緩和,所產(chǎn)生的影響也小。在臥螺離心機(jī)制造過程中產(chǎn)生的封頭凹凸不平,一般都是變化比較緩和的。
3、臥螺離心機(jī)內(nèi)應(yīng)力的影響臥式螺旋離心機(jī)的封頭、圓筒等殼體經(jīng)過沖壓、滾卷等冷作加工以及在焊接以后,常常在殼體上殘留有一部分內(nèi)應(yīng)力,即制成后的容器在不承受壓力的情況下,有一部分殼壁材料就處于有應(yīng)力的狀態(tài)下。這種內(nèi)應(yīng)力有時(shí)可能很大,特別是焊接內(nèi)應(yīng)力,在個(gè)別情況下甚至可以達(dá)到或接近材料的屈服極限。焊接內(nèi)應(yīng)力的產(chǎn)生是因?yàn)榻饘偃酆笗r(shí),焊縫的熔注金屬是在熔融狀態(tài)下填充在焊件的接縫中的,當(dāng)焊縫金屬及其周圍的母材冷卻時(shí),這些金屬就要收縮,但它又受到剛性焊件的約束,因而在焊縫附近即產(chǎn)生拉伸應(yīng)力,這就是焊接內(nèi)應(yīng)力。焊接內(nèi)應(yīng)力的大小取決于焊件對(duì)焊接收縮變形的約束程度焊件越厚,剛性越大,焊后殘余內(nèi)應(yīng)力也越大。冷作加工產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力則與加工變形的程度有關(guān)。一般來說,冷變形量越大,所產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力也越大。臥式螺旋離心機(jī)殼體上殘存的內(nèi)應(yīng)力即使不至于產(chǎn)生裂紋,也會(huì)加劇壓力容器的疲勞破裂和應(yīng)力腐蝕破
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