Ursachen und Vorbeugung von Schwindverformungen an Stahlhülsen

Ursachen und Vorbeugung von Schwindverformungen an Stahlhülsen

Dies wird erreicht, ohne den Innendurchmesser zu verändern, indem herausnehmbare interne Ofenstützen verwendet werden.+Endwärmedämmung/Durch die Kombination von Temperaturregelung mittels thermischem Ausgleich mit einer Unterteilung der Oberflächenrauheit (der mittlere Abschnitt wird mit einer dünnen Schicht h-BN-Sprühbeschichtung versehen) kann die bleibende Schrumpfung des mittleren Abschnitts stabil um etwa 50 bis 70 % reduziert werden, während gleichzeitig die Rundheitsbeständigkeit deutlich verbessert wird.

1.Hintergrund und Problemstellungen

Typischer Fall: Die Stahlspule ist 2350 mm lang und enthält eine konzentrisch gewickelte Aluminiumfolienspule (1600 mm breit, Walzgewicht ca. 15 Tonnen). Nach dem Erhitzen.../Nach einem Glühprozess ist der Außendurchmesser des Mittelteils in der Regel kleiner als der der beiden Enden, die Rundheit nimmt ab, was zu einer kürzeren Lebensdauer führt und die Produktqualität beeinträchtigt.

2.Warum zieht sich der mittlere Abschnitt stärker zusammen? (Schlüsselmechanismus)

Der mittlere Bereich weist eine höhere Temperatur und eine längere Haltezeit auf: Das Ende gibt die Wärme schnell ab, während der mittlere Bereich lange eine hohe Temperatur beibehält, was das Material weicher macht und es unter Druck leichter zusammenfallen lässt.

Fehlanpassung der Wärmeausdehnung+Reibung → Radialdruck: Aluminium dehnt sich stärker aus als Stahl; das Gleiten wird eingeschränkt, wodurch die Spule nach innen zusammengedrückt wird, wobei der Spitzenwert in der Nähe der Mittelposition auftritt.

Strukturell flexibler: Die Steifigkeit des freien Mittelabschnitts ist am geringsten, und er elliptisiert frühzeitig und geht von elastischer Verformung in irreversible Kontraktion über.

3.Schneller Selbsttest

Die Härte in der Mitte ist geringer als an den beiden Enden.

Bei Leerlaufheizung (ohne Verwendung von Heizschlangen) ist die Schrumpfung vernachlässigbar oder deutlich reduziert.

In einer Stickstoffatmosphäre ist die Situation noch gravierender (dünner Oxidfilm, hohe Reibung, eingeschränktes Gleiten).

Der Außendurchmesser des Mittelabschnitts verringert sich mit jedem Zyklus; der Durchmesser des Endabschnitts ändert sich kaum.

4.Gesamtstrategie (ohne Änderung des Innendurchmessers)

5.Nützliche Optionen und Parameter

5.1 Abnehmbare Ofenhalterung (nur für die Verwendung mit dem Ofen; bitte nach dem Ausbau des Ofens entfernen.)

Abdeckungslänge: ≥1600 mm, plus 50–100 mm auf jeder Seite (insgesamt 1700–1800 mm).

Zugkraft und Kontaktdruck: RadialausdehnungBlähungen0,2–0,5 mmZiel-Kontaktdruck: 5–10 MPa; Rundlaufabweichung: ≤0,05 mm.

Material/Oberfläche: Gehäuse aus legiertem Stahl: verschleißfeste Oberfläche + Hochtemperatur-Festschmierstoff (h-BN/MoS₂). Keine Spulen.

Anwendungshinweise: Vor dem Erhitzen einsetzen./Ausdehnen → Erhitzen/einweichen/Abkühlen → Auf <150°C abkühlen lassen und entnehmen.

Erwartete Reduzierung: ca. 40 % bis 70 % (temperaturabhängig)/(Eine verbesserte Stabilität wird durch die Überlagerung von partitionierter Steuerung erreicht).

5.2 Endisolierung + gleichmäßige Temperaturregelung (obligatorische Anforderung).

Zielvorgabe: Axiale Temperaturdifferenz ΔT (Spulenabschnitt - Ende) ≤ 30–40°C; Temperaturdifferenz in Dickenrichtung ΔT ≤ 40–60°C.

Prüfverfahren: Vorgehensweise: Verwenden Sie eine 25–50 mm Keramikfaserplatte mit einer metallischen Reflexionsschicht im Endbereich; Erhitzen Sie mit einer Geschwindigkeit von 2–4 °C/min./Abkühlung; 10–20 Minuten Aufheizzeit einplanen, bevor die Zieltemperatur erreicht ist.

Überwachung: Endpunkt/Mitte/Anschlussthermoelement; wenn ΔT den Grenzwert überschreitet, ist eine Kalibrierung erforderlich.

Erwartete Reduzierung: ca. 15 % bis 30 %.

5.3 Oberflächenpartitionierung + Hinzufügen einer dünnen h-BN-Schicht im Zwischenbereich (um den Spitzenwert des Extrusionsdrucks im Zwischenbereich zu reduzieren).

Mittlerer Abschnitt (Breite: 1200–1600 mm): Ra 12–15 μm, Rpk≈2 μm; die Oberfläche ist mit einer dünnen Schicht von 5–15 μm aus hochreinem h-BN mit einer Temperaturbeständigkeit von über 900℃ bedeckt.

An beiden Enden (jeweils 200–300 mm): Ra 20–25 Mikrometer, Rpk 3–4 Mikrometer, sorgen für Halt und verhindern ein Abrutschen.

Gleitbehandlung: Priorisieren Sie die Verbreiterung des Bereichs mit hohem Rpk-Wert oder die leichte Erhöhung von Ra an den Enden; halten Sie die Reibung im mittleren Bereich niedrig.

Erwartete Reduzierung:um15%–25 %(existierenN₂ Atmosphäre(Dies wird in der Mitte noch deutlicher).

5.4Optionale Erweiterungen: Intern/Äußere Ofenrollen/Sattel

Zwei hitzebeständige Umlenkrollen können im nicht wickelnden Bereich außerhalb des Trommelrandes angeordnet werden./Der Sattel dient der Lastverteilung und reduziert dadurch das Biegemoment und die Elliptisierung in der Feldmitte.

Erwartete Reduzierung um ca.10%Zu20%。

5,5Langfristige Verbesserung: (Innendurchmesser bleibt unverändert)

Wandstärkeaus30Millimeter erhöht auf35Millimeter können die Stabilität verbessern und die Kriechgeschwindigkeit bei hohen Temperaturen verringern; mit5.1–5.3übereinstimmenGeeignet für den Gebrauch.

Die Auswirkungen des erhöhten Gewichts und der verlängerten Aufheizzeit auf die Zykluszeit und den Energieverbrauch müssen bewertet werden.

5.6Maschineninterne Phase: Optimierung des Spanndrucks der Teleskoptrommel

Unter Gewährleistung einer ausreichenden Drehmomentübertragungskapazität wird der "minimal notwendige Druck" (Sicherheit) angewendet.Koeffizient1.3–1,5)Um inneren Stress zu reduzieren.

Es wird empfohlen, das Drehmoment zu verwenden.-Druck-Die „Schlupf“-Kalibrierungsmethode wird verwendet, um Feldleistungsdatenkurven zu generieren.

6. Fahrplan für die schnelle Umsetzung

7. StandardarbeitsanweisungwollenPunkt

7.1Abnehmbare interne Ofenhalterung

Prüfen → Einfügen und Ausrichten → Erweitern, um die Position festzulegen(≈6–8 MPa)→Heizung/Halten/Druck während der Abkühlung aufrechterhalten → Nach der Abkühlungexistieren150°CvonDruckentlasten → Zerlegen und prüfen.

Jeder100–200stündlich prüfen; Betriebsfehler ≤0,05 mm。

7.2Endisolierung und Imprägnierung

Prallplatte(25–50Millimeter Keramikfaserplatte+Die reflektierende Metalloberfläche fest fixieren; erhitzen/Abkühlungsratefür2–4°C/minEinweichzeitfür10–20PunktUhr; ΔTAlarme werden zur Kalibrierung verwendet.

7.3Oberflächenpartitionierung und H-BN

Zwischenschicht：Tag 12–15 MM，Rpk≈2 Mm +dünne Schichth-BNSprühen, Aushärtung bei niedrigen Temperaturen; Enden:Tag 20–25 MM，Rpk 3–4 MM

8.Akzeptanz und Überwachung

Unterstützung

E-Mail:guangwei@gwspool.com

Firma: Guangwei Precision Technology Co., Ltd.

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