Как да диагностицираме постепенна загуба на плоскост на плочата, причинена от повтарящи се пре-температурни отклонения?

С течение на годините на експлоатация пресова плоча, която е работила при температури над номиналната си температура поради отклонение на сензора, повреда на контролера или събития на непредвидено нагряване, ще започне да губи първоначалната си форма. Повърхността може вече да не е съвсем плоска, но да придобие скромен вид на „яния“, където центърът е по-нисък от ръбовете. Този проблем не е просто обикновено износване или абразия. Това е постоянна, кумулативна деформация, която е следствие от термично пълзене, т.е. постепенно изтичане на метала под напрежение при висока температура.

Често срещан начин на повреда в системите с нагреваеми инструменти е проблем, наречен прогресивна загуба на плоскост при температурни отклонения на плочата.

Разбиране на механизма на деформация
Деформацията при пълзене е основна причина за загубата на плоскост на плочата поради затопляне.

Пълзенето се определя като:

Времева пластична деформация

Под механичен стрес, който продължава

Висока-температура, ускорена под точката на топене

Ако плочата се натъкне на повтарящи се-температурни отклонения, материалът влиза в режим, при който границата на провлачване е значително намалена. Металът се огъва бавно под тежестта и силите на затягане на машината.

Споменът на плочата е самата, издълбана във формата й, за прегряване.

При охлаждане изкривяването не се връща към първоначалната геометрия, а остава постоянно.

Повърхностно картографиране на прецизно измерване
Диагнозата започва с внимателно измерване на плоскостта.

За картографиране на повърхността на плочата се използва повърхностен габарит с прецизен циферблат.

Процедура за измерване
Повърхността на плочата е подразделена на правилна решетка

Референтните точки се създават на еднакви интервали

Циферблатните индикатори се четат на всеки възел на решетката.

Нанасят се отклонения от референтната равнина

Тази процедура показва общата геометрична тенденция на повърхността.

Типичен диагностичен резултат
За повреда от термично пълзене показанията често са:

По-малки стойности в средата

По-високи стойности в краищата

Гладка, непрекъсната кривина срещу изолирани дефекти

Формата на купата на профила е индикация за деформация при пълзене, а не механична повреда или локално износване.

Диференциация на износване и материален поток
Важна стъпка в диагностиката е да се направи разлика между загуба на материал и деформация на материала.

При загуба на плоскост, свързана с пълзене:

Дебелината на целия материал е практически непроменена

Повърхността изглежда непокътната, без ерозия

Деформацията е обемна, а не абразивна

Простото измерване на дебелината разкрива, че материалът не е бил отстранен по някакъв значим начин.

Вместо това металът бавно се поддаде пластично под комбинираното въздействие на топлина и механични напрежения.

Причина: Екскурзионно събитие Thermal Over-
Ключовият иницииращ елемент е многократното излагане на температури извън безопасния работен диапазон на плочата.

Често срещаните причини са:

Дефектни температурни сензори

Настройката на контролера не е правилна

Обстоятелства при изпускане на нагревател

Повреда на топлинната обратна връзка

Логиката на термичната защита е неадекватна

Дори кратки скокове на продължителност могат да доведат до дългосрочно натрупване на пълзене, ако се повтарят в продължение на много цикли.

Всяко над{0}}температурно събитие добавя малко количество постоянна деформация, която се натрупва по време на експлоатационния живот.

Поведение на материала при висока температура
Якостта на материала намалява с повишаване на температурата, което води до деформация при пълзене.

При високи температури:

Намаляване на границата на провлачване

Атомната дифузия се ускорява

Задейства се движение на границата на зърното

Устойчивостта на деформация е намалена

В този случай дори незначително механично напрежение, причинено от теглото на плочата и от силите на затягане, може да доведе до трайна промяна на формата.

Поведението зависи-от времето, т.е. колкото по-дълго е излагането, толкова по-голяма е деформацията.

Процедура за корективен ремонт
Възстановяването на плоскостта обикновено включва много{0}}процедура за коригиране.

1. Термична обработка за облекчаване на стреса
Първо, плочата се отстранява и се поставя в контролирана среда на пещта.

Ключови характеристики:

Температурата се поддържа под критичната температура на преход на материала.

Намалете вътрешното напрежение

Частична стабилизация на остатъчната деформация поради пълзене

Това не възстановява геометрията, а подготвя материала за повторна -обработка.

2. Повторно-обработване или повторно-шлайфане до прецизност
След облекчаване на напрежението плочата се шлайфа повторно или се обработва прецизно.

Целите са:

Реконструкция на плоска еталонна повърхност

Корекция за геометрично изкривяване

Възстановяване на планарността и успоредността

Тази процедура е важна за връщането на плочата към работните спецификации.

3. Окончателна проверка
След обработката плоскостта се -проверява повторно с:

Диаграми за индикация на циферблата

Сравнение на повърхностната плоча

Лазерна интерферометрия (за прецизни приложения)

Валицата се пуска отново в експлоатация след проверка.

Избягване на повторна загуба на плоскост
Поправянето му не решава основния проблем.

Основният термичен проблем трябва да бъде отстранен, за да се избегне повторение.

Основните превантивни методи са:

Калибриране на температурен датчик.

Проверка на настройката на системата за управление

3. Ограничение на-реализацията на защита от прегряване

Редовен мониторинг на топлинната хомогенност.

Проверка на стабилността на нагревателя и целостта на кабела.

Деформацията при пълзене ще продължи дори след повторна -обработка, ако топлинните отклонения не бъдат коригирани.

Корелация между температура и дългосрочна-деформация
Пълзенето е много зависимо от историята на температурата,

Малки, но повтарящи се екскурзии могат да доведат до щети с течение на времето.

Това прави болестта толкова пагубна, защото:

не се наблюдава незабавен отказ

Деформацията става бавно

Загубата на производителност често е единственият начин за откриване

Термичната история е кодирана във физическата геометрия на плочата.

Резюме
Диагнозата на деформацията от прегряване на плочата включва цялостно картографиране на повърхността, проверка на дебелината и познаване на поведението при пълзене. Индикационната решетка на циферблата, в нормалния случай, ще покаже характерно изкривяване във формата на купа, което показва постоянно изтичане на материала, а не повърхностно износване.

В случай на плоча с температурни отклонения, състоянието на постепенна загуба на плоскост може да бъде коригирано чрез прецизно повторно -шлайфане след-топлинна обработка за облекчаване на напрежението. Но за успешен ремонт основната причина-повтарящите се-температурни събития-трябва да бъдат елиминирани.

Дори стоманата, на която е дадена достатъчно топлина за достатъчно дълго време, може бавно да действа като вискозен материал, течащ под напрежение като ледник. Следователно пълзящата плоча е не само механичен проблем, но и предупредителен сигнал за термичен процес, който трябва да бъде разгледан, за да се осигури дългосрочна -стабилност на системата.