化工機(jī)械設(shè)計(jì)材料選用分析

時(shí)間:2022-02-22 11:05:55

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化工機(jī)械設(shè)計(jì)材料選用分析

摘要:化工機(jī)械是化工生產(chǎn)的基礎(chǔ)?;C(jī)械的性能直接決定著化工成產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)品的質(zhì)量。而化工機(jī)械的材料決定著化工機(jī)械性能的好壞,選擇合適的材料成為化工機(jī)械設(shè)計(jì)中的重中之重。合適的材料決定著化工機(jī)械的質(zhì)量,因此,在進(jìn)行化工機(jī)械設(shè)計(jì)時(shí),對(duì)制造材料的選擇具有重要意義。

關(guān)鍵詞:化工機(jī)械;材料;選擇;分析

大多數(shù)的化工設(shè)備在實(shí)際工作時(shí)都是在封閉的廠房或車間內(nèi)進(jìn)行,封閉的環(huán)境會(huì)造成設(shè)備生銹腐蝕,造成損壞。這是當(dāng)前化工設(shè)備面臨的最大的問(wèn)題。同時(shí),國(guó)家大力倡導(dǎo)工業(yè)生產(chǎn)的節(jié)能減排工作也對(duì)化工設(shè)備的設(shè)計(jì)提出了新的要求,因此,必須將環(huán)保技術(shù)與化工設(shè)計(jì)相結(jié)合,最大限度的降低生產(chǎn)過(guò)程中造成的環(huán)境污染。

1材料選擇的原則

1.1載荷性材料。在化工實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中,化工設(shè)備通常面臨以下兩種情況:第一,在化工設(shè)備正常運(yùn)作過(guò)程中,設(shè)備中的某一種或某一類零部件需要承受較多的作用力。較多的受力會(huì)使零件出現(xiàn)磨損甚至形變,造成設(shè)備使用壽命縮短。因此,對(duì)于一些在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中受力較多的零件,需要考慮材料的耐磨性以及韌性等,可以考慮用強(qiáng)度較高韌性較強(qiáng)的在低碳鋼中滲碳的方式進(jìn)行這類零件的材料加工。第二,對(duì)于一些受力均勻的設(shè)備,實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的力會(huì)均勻的施加在這些零件上。不論是擠壓或是拉伸,零部件都可以保持受力平衡的狀態(tài),不會(huì)出現(xiàn)某一部分磨損速度較快的情況。1.2常見(jiàn)鋼材料的選擇。在化工機(jī)械設(shè)計(jì)中,鋼材是比較常用的機(jī)械材料之一。常用的鋼材料有兩種:碳素鋼和合金鋼。碳素鋼加工出來(lái)的機(jī)械零件性能穩(wěn)定,普遍適用于大對(duì)數(shù)種類的零件加工。除此之外,受國(guó)際鋼鐵價(jià)格的影響,國(guó)內(nèi)碳素鋼價(jià)格較低,使用碳素鋼作為加工材料可以降低企業(yè)成本。但是,碳素鋼中由于其碳含量較高,在具有較高強(qiáng)度的同時(shí)韌性較低。對(duì)于一些體積較大的零件,由于零件的某些部分在實(shí)際使用時(shí)會(huì)受力較大,韌性不佳會(huì)導(dǎo)致零件損壞,因此不適合加工大體積零件。合金鋼是在碳素鋼的基礎(chǔ)上與其他金屬進(jìn)行融合而成的一種鋼材。合金鋼不僅保留了碳素鋼強(qiáng)度大的優(yōu)點(diǎn),而且新加入的金屬會(huì)提供很好的韌性。合金鋼的出現(xiàn)為機(jī)械加工產(chǎn)業(yè)提供的新的材料選擇。1.3材料的回收利用。隨著國(guó)家大力倡導(dǎo)資源節(jié)約型社會(huì),對(duì)于已經(jīng)超出使用年限或由于技術(shù)進(jìn)步而淘汰的老舊設(shè)備進(jìn)行材料的重新回收利用也逐漸被人們所關(guān)注?;C(jī)械設(shè)備在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)主要選擇金屬作為設(shè)備的整體制作材料。但是,眾所周知,當(dāng)前在材料加工領(lǐng)域可供選擇的金屬材料超過(guò)一百種。如果一個(gè)化工設(shè)備在選材上選擇金屬種類過(guò)于復(fù)雜,在進(jìn)行回收利用時(shí),會(huì)給金屬材料的分類工作帶來(lái)難度。因此,我們要求在進(jìn)行化工機(jī)械設(shè)計(jì)的時(shí)候?qū)Σ牧系倪x擇盡量遵循單一性原則,盡量選擇單一種類的合金,便于進(jìn)行分類整理,進(jìn)行廢舊設(shè)備的回收利用。1.4依據(jù)制作工藝選擇合適的材料。在進(jìn)行化工設(shè)備設(shè)計(jì)是要考慮到對(duì)零件進(jìn)行制作時(shí)將會(huì)用到的制作工藝的不同。在對(duì)已經(jīng)設(shè)計(jì)好的化工設(shè)備進(jìn)行材料加工時(shí),主要用到的制作工藝有鑄造、切削、焊接等。不同的制作工藝都會(huì)對(duì)所使用的材料有不同的要求。例如在對(duì)材料進(jìn)行切削時(shí)要考慮到所選材料是否容易切削;在進(jìn)行鑄造時(shí)要看材料是否便于鑄造;在進(jìn)行焊接時(shí)要看材料是否具有較強(qiáng)的抗壓性。要依據(jù)不同的制作工藝對(duì)材料特性的不同要求對(duì)材料進(jìn)行選擇。

2材料的應(yīng)用

2.1經(jīng)濟(jì)實(shí)用。在進(jìn)行材料選擇時(shí),要注意結(jié)合用到的制作工藝。不同的材料具有不同的特性,因此不同材料所適用的制作工藝也不同。只有合適的材料才能進(jìn)行零件加工滿足實(shí)際應(yīng)用的需要。同時(shí),在注意實(shí)用性的基礎(chǔ)上要注意降低制造成本。對(duì)于一些要求較低的零部件。在材料選擇時(shí)要注意經(jīng)濟(jì),在滿足適用的基礎(chǔ)上控制成本。2.2注意防腐。化工機(jī)械設(shè)備的主體材料基本上都是鋼鐵,長(zhǎng)期暴漏在空氣中極易與空氣中的水分發(fā)生反應(yīng)形成鐵銹。尤其是在南方等氣候濕潤(rùn)的地區(qū),這種狀況更加明顯。因此要采取相應(yīng)的措施。例如在設(shè)備表面涂防銹漆,優(yōu)化設(shè)計(jì),盡量不給水汽在設(shè)備上淤積的機(jī)會(huì)等。

3結(jié)語(yǔ)

隨著近年來(lái)化工產(chǎn)業(yè)的大力發(fā)展,化工工藝及相關(guān)技術(shù)不斷更新,對(duì)化工機(jī)械設(shè)備的要求也越來(lái)越高。通過(guò)對(duì)化工機(jī)械設(shè)計(jì)中材料選用的研究,選擇合適的加工材料,在滿足化工生產(chǎn)的實(shí)際應(yīng)用的同時(shí)也可以進(jìn)一步降低企業(yè)成本,提高機(jī)械設(shè)備的使用壽命,提高企業(yè)效益。

參考文獻(xiàn):

[1]馬德良.試述機(jī)械設(shè)計(jì)中材料的選擇和應(yīng)用[J].建材與裝飾,2016(31).

[2]劉穎鑫.對(duì)石油化工機(jī)械色彩設(shè)計(jì)的探討[J].云南化工,2017,44(10):12-14.

作者:安明冉 單位:河北工業(yè)大學(xué)