Причины и предотвращение усадочной деформации стальных втулок
2026-07-06 07:00Причины и предотвращение усадочной деформации стальных втулок
Это достигается без изменения внутреннего диаметра за счет использования съемных внутренних опор печи.+Концевая теплоизоляция/Благодаря сочетанию термобалансирующего контроля с разделением шероховатости поверхности (в средней части используется тонкий слой напыляемого покрытия из h-BN), можно стабильно снизить постоянную усадку средней части примерно на 50–70%, значительно улучшив при этом сохранение округлости.
1.Предыстория и проблемы
Типичный случай: стальная рулонная лента имеет длину 2350 мм и содержит концентрически намотанный рулон алюминиевой фольги (ширина 1600 мм, вес в прокате приблизительно 15 тонн). После нагрева.../После цикла отжига внешний диаметр средней части обычно меньше, чем диаметр двух концов, округлость уменьшается, что приводит к сокращению срока службы и влияет на качество продукции.
2.Почему средняя часть тела сокращается сильнее? (Ключевой механизм)
Средняя часть имеет более высокую температуру и более длительное время воздействия: конец быстро рассеивает тепло, в то время как средняя часть долго остается при высокой температуре, что размягчает материал и облегчает его деформацию под давлением.
несоответствие теплового расширения+Трение → Радиальное давление: Алюминий расширяется сильнее стали; проскальзывание ограничено, что приводит к сжатию катушки внутрь, при этом пиковое значение наблюдается вблизи среднего положения.
Более гибкая конструкция: жесткость свободного участка в середине пролета минимальна, он быстро эллиптично деформируется и переходит от упругой деформации к необратимому сокращению.
3.Быстрая самопроверка
Твердость в средней части ниже, чем на обоих концах.
В условиях нагрева без нагрузки (без использования нагревательных элементов) усадка незначительна или значительно снижена.
В азотной атмосфере ситуация усугубляется (тонкая оксидная пленка, высокое трение, ограниченное скольжение).
Внешний диаметр средней секции уменьшается с каждым циклом; диаметр концевой секции изменяется незначительно.
4.Общая стратегия (без изменения внутреннего диаметра)
Повысить жесткость | Контроль разницы температур | Снизьте давление экструзии. |
Съемные внутренние опоры, установленные внутри печи, повышают устойчивость средней секции к эллиптичности. | Торцевая изоляционная перегородка+Равномерный нагрев/Зона охлаждения предотвращает изоляцию и длительное нагревание центральной части помещения. | В середине трение низкое, а на обоих концах высокое, что позволяет использовать разницу в тепловом расширении для поглощения трения во время микроскольжения. |
5.Полезные опции и параметры
5.1 Съемная опора для печи (предназначена только для использования с печью; пожалуйста, снимите ее после демонтажа печи).
Длина покрытия: ≥1600 мм, плюс 50–100 мм с каждой стороны (всего 1700–1800 мм).
Сила натяжения и контактное давление: радиальное расширениевздутие живота0.2–0,5 ммЦелевое контактное давление: 5–10 МПа; биение: ≤0,05 мм.
Материал/Поверхность: Корпус из легированной стали: износостойкое покрытие + высокотемпературная твердая смазка (h-BN/MoS₂). Без катушек.
Инструкция по применению: Вставьте перед нагреванием./Расшириться → Нагреться/замачивание/Охладить → Охладить до температуры <150°C и вынуть.
Ожидаемое снижение: приблизительно на 40–70% (в зависимости от температуры)./(Повышение стабильности достигается за счет наложения разделенного управления).
5.2 Торцевая изоляция + равномерный контроль температуры (обязательное требование).
Целевые значения: осевая разница температур ΔT (участок катушки - конец) ≤ 30–40°C; разница температур в направлении толщины ΔT ≤ 40–60°C.
Метод испытания: Процедура: Используйте керамическую волокнистую плиту толщиной 25–50 мм с металлическим отражающим слоем на торце; нагревайте со скоростью 2–4 °C/мин./Охлаждение; дайте нагреву 10–20 минут, прежде чем будет достигнута желаемая температура.
Мониторинг: Конечная точка/середина/Термопара на клеммах; если ΔT превышает допустимый предел, требуется калибровка.
Ожидаемое снижение: приблизительно на 15–30%.
5.3 Разделение поверхности + добавление тонкого слоя h-BN в промежуточную секцию (для снижения пикового значения давления экструзии в промежуточной секции).
Средняя часть (ширина: 1200–1600 мм): Ra 12–15 мкм, Rpk≈2 мкм; поверхность покрыта тонким слоем высокочистого h-BN толщиной 5–15 мкм с термостойкостью более 900℃.
Оба конца (по 200–300 мм каждый): Ra 20–25 микрон, Rpk 3–4 микрона, обеспечивают сцепление и предотвращают общее проскальзывание.
Обработка скольжением: приоритет отдается расширению полосы с высоким значением Rpk или незначительному увеличению Ra на концах; в средней части поддерживается низкое трение.
Ожидаемое снижение:о15%–25%(существоватьН₂ Атмосфера(Это еще более очевидно в середине).
5.4Дополнительные улучшения: Внутренние/Внешние ролики печи/Седло
В ненамоточной зоне за краем барабана можно разместить два термостойких ролика./Седло используется для распределения нагрузки, тем самым уменьшая изгибающий момент и эллиптизацию в средней части пролета.
Ожидаемое снижение примерно на10%к20%.
5.5Долгосрочное обновление: (внутренний диаметр остается неизменным)
Толщина стенкиот30миллиметры увеличились до35Миллиметры могут улучшить стабильность и снизить скорость ползучести при высоких температурах;5.1–5.3соответствоватьПодходит для использования.
Необходимо оценить влияние увеличения веса и продолжительности нагрева на время цикла и энергопотребление.
5.6Этап обработки на станке: Оптимизация натяжения телескопического барабана.
При обеспечении достаточной способности передачи крутящего момента применяется «минимально необходимое давление» (безопасность).коэффициент1.3–1.5）Для снижения внутреннего стресса.
Рекомендуется использовать «момент затяжки».-давление-Метод калибровки «скольжения» используется для построения кривых характеристик в полевых условиях.
6. План быстрой реализации
этап | 2будний день | 1-2Месяцы | длинный |
действие | Торцевая проставкагорячий+Теплоизоляция; перегородки на поверхности+h-BNУстановить ΔКИсходный уровень | Разработайте и откалибруйте съемные опоры внутри печи; при необходимости добавьте внешние опорные ролики. | В результате оценки толщина стенки увеличится до35–40 мм; Формирование формальныхСОПСоответствует стандартам приемки |
Цель | средняя частьСнижение сокращения ≥50% | Шлифовка/Продлён цикл замены.1.5–2.5двойной | Создать комплексную систему управления технологическим процессом. |
7.SOPхотетьточка
7.1Съемная внутренняя опора печи
Установите флажок → Вставить и выровнять → Развернуть до заданного положения（≈6–8 МПа）→обогрев/Держать/Поддерживайте давление во время охлаждения → После охлаждениясуществовать150°СкСбросить давление → Разобрать и осмотреть.
Каждый100–200Проверяйте раз в час; погрешность эксплуатации ≤0,05 мм.
7.2Концевая изоляция и пропитка
перегородка(25–50Миллиметровая керамическая волокнистая плита+Надежно закрепите отражающую металлическую поверхность; нагрейте./Скорость охлаждениядля2–4°С/минВремя замачиваниядля10–20точкаЧасы; ΔТСигналы тревоги используются для калибровки.
7.3Поверхностное разделение и H-BN
Промежуточный слой：День 12–15 мм，Рпк≈2 мм +тонкий слойh-BNРаспыление, низкотемпературное отверждение; Концы:День 20–25 мм，РПК 3–4 мм
8.Приемка и мониторинг
Осевое ΔT | ≤30–40 °С | Термопара, охватывающая весь технологический процесс, и полная запись данных. |
ТолщинаНа ЗападТ | ≤40–60 °С | Двусторонний температурный датчик или аналогичный датчик |
коэффициент усадки внешнего диаметра средней секции | ≤0,05 мм/100 чили каждый100 Второй цикл | Трехточечное измерение внешнего диаметра. |
Округлость (при комнатной температуре) | ≤0,2 мм | тестер округлости/Три координаты/измерять |
Скольжение и поверхность | Признаков скольжения нет; серединачастьh-BNКраскаСлой завершен | Визуальный осмотр +поверхностьвыборочная проверка шероховатости(Рпк） |
поддерживать
Почта:guangwei@gwspool.com
Компания: Guangwei Precision Technology Co., Ltd.
Оглавление