Aci Utama Kilang Bebola

Pengenalan Terperinci, Proses Pembuatan dan Proses Pemeriksaan Aci Kilang Bebola

I. Fungsi dan Ciri-ciri Struktur Aci Kilang Bebola

• Penghantaran tork: Menghantar output tork oleh motor melalui pengurang ke silinder, memacu silinder berputar (kelajuan putaran: 15-30 rpm);

• Galas beban: Menanggung jumlah berat silinder, media pengisaran (bola keluli) dan bahan (sehingga ribuan tan untuk kilang bola besar);

• Sambungan pengedap: Bekerjasama dengan peranti pengedap di port suapan dan pelepasan untuk mengelakkan kebocoran bahan.

• Bentuk: Silinder berongga bertingkat (struktur berongga mengurangkan berat), dengan jurnal (galas yang sepadan) di kedua-dua hujung dan sambungan bolt bebibir dengan silinder di tengah;

• Dimensi: Diameter aci kilang bebola kecil dan sederhana biasanya 300-800 mm, manakala yang besar boleh melebihi 1500 mm; panjangnya sepadan dengan silinder (2-10 m);

• Bahan: Memerlukan kekuatan dan ketahanan yang tinggi. Aci bersaiz kecil dan sederhana menggunakan Keluli karbon berkualiti tinggi 45# (kos rendah, kebolehmesinan yang baik), manakala model besar atau tugas berat menerima pakai Keluli struktur aloi 42CrMo (kekuatan tegangan ≥ 800 MPa, ketahanan hentaman ≥ 60 J/cm²).

II. Proses Pembuatan Aci Kilang Bebola (Mengambil Bahan 42CrMo sebagai Contoh)

1. Prarawatan dan Penempaan Bahan Mentah

• Pemilihan bahan mentahGunakan keluli bulat 42CrMo dengan diameter 300-1800 mm, disertakan dengan pensijilan bahan (komposisi kimia: C 0.38-0.45%, Cr 0.9-1.2%, Mo 0.15-0.25%);

• Proses penempaan:

• Pemanasan: Panaskan keluli bulat dalam relau gas asli hingga 1100-1150℃ (suhu austenitisasi) dan tahan selama 2-4 jam (diselaraskan mengikut diameter);

• Penempaan: Mengamalkan penempaan bebas atau penempaan acuan tekan hidraulik, dengan upsetting dan lukisan berperingkat untuk memastikan nisbah penempaan (nisbah diameter panjang) ≤ 3.5 dan menghapuskan keliangan dalaman;

• Rawatan pasca tempaan: Sejukkan perlahan-lahan hingga 600℃ dan kemudian sejukkan udara untuk mengelakkan retakan yang disebabkan oleh perbezaan suhu yang berlebihan; kawal elaun tempaan pada 15-20 mm.

2. Rawatan Haba (Proses Utama yang Menentukan Sifat Mekanikal)

• MenormalkanPanaskan hingga 860-880℃, tahan selama 3 jam, kemudian sejukkan udara untuk menghaluskan butiran, menghapuskan tekanan tempaan, dan mengurangkan kekerasan kepada 220-250 HBW;

• Pelindapkejutan dan pembajaan:

• Pelindapkejutan: Panaskan hingga 840-860℃, tahan, kemudian sejukkan dengan minyak (kadar penyejukan ≥ 50℃/s) untuk memastikan pengerasan teras;

• Pembajaan suhu tinggi: Kekalkan pada 580-620℃ selama 4 jam, kemudian sejukkan udara untuk mencapai kekerasan akhir 280-320 HBW, mengimbangi kekuatan dan ketahanan;

• Pengesanan kecacatan: Jalankan ujian ultrasonik (UT) 100% selepas pelindapkejutan dan pembajaan (mematuhi JB/T 4730.3 Tahap I), tanpa retakan atau kepingan dibenarkan.

3. Pemesinan Kasar dan Separuh Kemasan

• Pemesinan kasar:

• Memusing: Pusingkan bulatan luar dan permukaan hujung pada mesin pelarik lantai atau mesin pelarik CNC, dengan meninggalkan elaun pemesinan 8-10 mm;

• Penggerudian dan penggerudian: Tebuk lubang dalaman berongga (diameter 1/3-1/2 daripada diameter aci) untuk membuang kawasan kepekatan tegasan dalaman;

• Separuh kemasan:

• Selesaikan putaran: Putarkan lagi permukaan jurnal dan hujung bebibir, dengan meninggalkan elaun pengisaran 2-3 mm, dan mesinkan meja proses di jurnal (untuk kedudukan seterusnya);

• Pengilangan: Lubang sambungan bebibir kilang (diagihkan secara sekata secara lilitan, 8-32 lubang, diameter φ20-φ60 mm).

4. Pemesinan Ketepatan (Memastikan Ketepatan Pemasangan)

• Pengisaran:

• Pengisaran jurnal: Kisar jurnal yang sepadan dengan galas pada pengisar silinder universal (toleransi IT6, kekasaran permukaan Ra ≤ 0.8 μm), memastikan kesilinderan ≤ 0.005 mm/m;

• Pengisaran permukaan hujung: Kisar permukaan hujung bebibir (kerataan ≤ 0.02 mm/m) untuk memastikan keserenjang dengan paksi ≤ 0.01 mm/100 mm;

• Pemeriksaan ketepatanGunakan mesin pengukur koordinat untuk memeriksa dimensi utama (cth., diameter jurnal, ketebalan bebibir) dengan sisihan terkawal dalam lingkungan ±0.02 mm;

• Rawatan permukaan: Rawatan fosfat pada permukaan jurnal (untuk pencegahan karat), dan primer + lapisan atas pada permukaan yang tidak bercantum (ketebalan keseluruhan ≥ 80 μm).

5. Pemeriksaan Akhir dan Perhimpunan Percubaan

• Pembersihan: Bersihkan minyak permukaan dan serbuk besi dengan diesel;

• Pemasangan percubaan: Pasangkan terlebih dahulu dengan tempat duduk galas dan bebibir silinder, periksa kesesuaian antara jurnal dan cincin dalam galas (gangguan 0.01-0.03 mm), dan darjah kedudukan lubang sambungan bebibir (≤ 0.1 mm).

III. Proses Pemeriksaan Aci Kilang Bebola

1. Pemeriksaan Bahan Mentah dan Penempaan

• Analisis komposisi kimiaGunakan spektrometer bacaan langsung untuk mengesan komposisi 42CrMo, memastikan kandungan Cr dan Mo berada dalam julat piawai;

• Pemeriksaan kualiti penempaan:

• Makrostruktur: Ujian etsa (larutan alkohol asid nitrik 10%), tanpa pengecutan, keropeng atau retakan dibenarkan;

• Sifat mekanikal: Ambil sampel tempaan untuk ujian tegangan (kekuatan tegangan ≥ 800 MPa, kekuatan alah ≥ 600 MPa) dan ujian hentaman (tenaga hentaman -20℃ ≥ 40 J).

2. Pemeriksaan Rawatan Haba

• Ujian kekerasanUkur kekerasan pada pelbagai titik pada jurnal dan bebibir dengan penguji kekerasan Brinell, pastikan kekerasan 280-320 HBW (sisihan keseragaman ≤ 20 HBW);

• Struktur metalografiPeriksa struktur yang telah dilindapkan dan dibaja (sorbit yang dibaja, gred ≤ 3) tanpa karbida rangkaian atau ferit bebas.

3. Pemeriksaan Ketepatan Pemesinan

• Ketepatan dimensi:

• Diameter jurnal: Diukur dengan mikrometer (toleransi IT6, contohnya, jurnal φ500 mm membenarkan +0.03-+0.05 mm);

• Diameter lubang dalam: Diukur dengan tolok dail dalaman, toleransi H8 (memastikan kelegaan yang sesuai dengan paip suapan);

• Toleransi geometri:

• Larian jejari: Diukur pada pelarik jitu atau instrumen pesongan, ≤ 0.02 mm/m pada jurnal;

• Kelurusan: Dikesan dengan sisihan panjang penuh yang rata ≤ 0.05 mm/m.

4. Pemeriksaan Produk Akhir

• Kualiti permukaan: Secara visual atau melalui ujian penembusan (PT) untuk memeriksa permukaan, tanpa calar atau benjolan (kedalaman ≤ 0.5 mm);

• Ujian keseimbangan dinamik: Bagi aci dengan kelajuan putaran ≥ 30 rpm, jalankan ujian imbangan dinamik (ketidakseimbangan ≤ 50 g·mm/kg);

• Ujian hidrostatik: Lakukan ujian hidrostatik 0.5 MPa pada lubang dalam aci berongga, tanpa kebocoran selama 30 minit (untuk memastikan prestasi pengedap).

IV. Ringkasan