Kuinka parantaa lämpökäsittelyuunin tasaisuutta optimoimalla lämpökäsittelyalustan suunnittelu?

Teollisuuden lämpökäsittelyn alalla uunin lämpötilan tasaisuus on yksi ydinindikaattoreista, jotka määrittävät tuotteen laadun. Tilastojen mukaan metalliosien määrittelemättömän suorituskyvyn aiheuttamat taloudelliset menetykset lämpökäsittelyn lämpötilan poikkeavuuden vuoksi ylittää 2 miljardia Yhdysvaltain dollaria vuodessa. Työkappaleiden kuljettamisen keskeisenä operaattorina suunnittelun optimointi Lämmönkäsittelylaatikko On tullut tärkeä läpimurto tämän ongelman ratkaisemisessa.
1. Nykyisen lokeron suunnittelun kipupisteiden analyysi
Perinteiset lokerot on pääosin valmistettu lämmönkestävästä teräksestä tai valettuista seoksista, mutta seuraavat ongelmat ovat yleisiä:
Matala lämmönjohtavuustehokkuus: Materiaalin riittämätön lämmönjohtavuus johtaa itse lokeron lämpötilan jakautumiseen. Esimerkiksi tavallisen lämmönkestävän teräksen lämmönjohtavuus on vain 25 W/(M · K), mikä vaikeuttaa nopean lämpötilan tasaisuuden saavuttamista;
Karkea rakennesuunnittelu: Kiinteän pohjalevyn osuus on liian korkea (yleensä yli 70%), mikä estää vakavasti uunin ilmavirran kiertoa;
Hallitsematon lämpömuodostus: lokero on taipuvainen vääntymään korkeissa lämpötiloissa. Mitatut tiedot osoittavat, että perinteisen lokeron muodonmuutos voi saavuttaa 3–5 mm 800 ℃ työolosuhteissa, mikä muuttaa suoraan työkappaleen lämmitysasemaa.
2. Neljä strategiaa suunnittelun optimoimiseksi
Materiaalivallankumous: komposiittimateriaalien gradientin levitys
Piharbidikeramiikan ja nikkelipohjaisten seoksien yhdistelmärakenne hyväksytään. Lokeron pinta käyttää piikarbidikeraamista pinnoitetta, jonka lämmönjohtavuus on jopa 120 W/(M · K), ja pohjarakerros käyttää nikkelipohjaista seosta, jolla on korkea ominaislämpökapasiteetti. Kokeet ovat osoittaneet, että tämä malli voi vähentää tarjotin lämpötilaeroa ± 25 ℃: stä ± 8 ℃.
Rakenteellinen rekonstruointi: Bioninen hunajakenno topologian suunnittelu
Topologian optimointialgoritmin perusteella syntyy hunajakennon rakenne, joka nostaa lokeron avautumisnopeutta 45%-55%: iin, ja rakennevahvuus varmistetaan äärellisten elementtien analyysillä. Ilmailutasoyrityksen mitatut tiedot osoittivat, että uunin ilmavirran nopeuden jakauman keskihajonta väheni 32% parannuksen jälkeen.
Ilmavirran rekonstruointi: Guide Fin Integration Technology
Lisäämällä 15 ° kaltevuusoppaan evä lokeron sivuseinämään, eväjärjestelykulma optimoidaan CFD -simulaation avulla ja uunin kuollut vyöhykepinta -ala on onnistuneesti puristettu 12%: sta alle 4%: iin. Amerikkalaisen lämpökäsittelyyhdistyksen (AHT) tapaus osoittaa, että tämä muotoilu kaventaa hiilihallinkerroksen syvyyden vaihtelua ± 0,05 mm: iin.
Älykäs upotus: Lämpömuodonkorvausmekanismi
Muotomuistiseos (SMA) otetaan käyttöön tukirakenteena automaattisesti, joka kompensoidaan automaattisesti 0,8-1,2 mm lämpölaajennusta alueella 600-900 ℃. Sen jälkeen kun saksalainen autoosien toimittaja käytti tätä tekniikkaa, kolmen peräkkäisen vaihdeosan erän kovuuspoikkeama laski HRC 3,5: stä HRC: hen 1.2.
III. Taloudellisten etujen kvantitatiivinen todentaminen
Vertaileva tieto ennen ja jälkeen laakerinvalmistusyrityksen muutosta osoitti:
Tarjotin käyttöikä nousi 200 kertaa 500 sykliin
Yksikön energiankulutus laski 18% (lyhennetyn lämpötilan keskiarvoajan ansiosta)
Tuotteen sammutuskovuus nousi 82%: sta 97%: iin
Sijoituskauden tuotto lyhennettiin 8 kuukauteen, mikä osoittaa, että optimoidulla suunnittelulla on merkittävä taloudellinen arvo.