Заказ 1.4852 Корзины для тепловой обработки, предназначенные для клиентов Франции

Случайное исследование клиента. Инженерная корзина для тепловой обработки и структурный перепроект.
Клиент:Франция
Продукт:Корзина для тепловой обработки на заказ
Материал: 1.4852 Теплостойкий сплав
Рабочая температура:950°С
Состояние процесса:Приблизительно 1,2% C, оливковое тушение
Масса корзины:Приблизительно 31,5 кг, включая внутреннюю сетку
Груз на корзину:Приблизительно 70 кг.
Загрузка печи:9 корзин на партию
Услуги:Структурный анализ + перепроектирование конструкции + инженерное чертеж
Поставщик:Wuxi Junteng Fanghu Alloy Technology Co., Ltd. (FH® Alloy) (далее - "Сплавный сплав ФХ")

Обзор проекта
FH® Alloy получила запрос от France Customers на перепроектирование корзин для тепловой обработки, используемых в процессе высокотемпературного огнетушения.

Заказчик уже использовал обычные изготовленные корзины, но после неоднократного обслуживания появилось несколько структурных проблем, особенно деформация боковых стен и повреждения, связанные со сваркой.

Вместо того, чтобы просто воспроизвести существующую корзину, заказчик попросил FH® Alloy оценить, можно ли улучшить структуру.

Клиент предоставил нам:

• Основные размеры корзины
• Существующая масса корзины
• Требование к материалу
• Устройство загрузки печи
• Нагрузка на корзину
• Рабочая температура
• Процесс тушения
• Фото использованных и деформированных корзин
• Проблематические зоны вокруг сварных соединений

На основе этой операционной информации FH® Alloy разработала новую конструктивную концепцию и подготовила окончательный 3D-инженерный чертеж для проверки заказчиком.

Условия эксплуатации заказчика
Заказчик предоставил подробную информацию о фактической рабочей среде печи.

Заказчик также указал потенциальные будущие количества 20, 50 и 100 корзин, если проект и производительность испытания соответствовали ожиданиям.

Существующие проблемы корзины
Существующие корзины были изготовлены с использованием традиционной конструкции, состоящей в основном из базовой рамы и боковых стен, собранных путем сварки.
После неоднократной работы при высокой температуре и сжигания масла заказчик заметил несколько проблем.

Деформация боковой стенки
На фотографиях использованных корзин видна деформация вокруг нижних боковых секций.
Повторяющиеся циклы нагрева и охлаждения могут создавать значительные тепловые нагрузки в оборудовании для тепловой обработки, особенно вокруг:

• Длинные секции без поддержки
• Члены боковой стены
• Зона соединения
• Сварные соединения

Со временем эти участки могут постепенно искажаться.

Сварные шарики и проблемы с суставами
Заказчик также сообщил о проблемах со сварочными шариками, особенно вокруг более коротких сторон корзины.

Первоначальный метод строительства опирался на несколько сварных соединений между основанием и окружающей рамой.

При повторном тепловом цикле, сварные области могут стать точками концентрации напряжения, потому что металл сварки,теплозатраченная зона и окружающий материнский материал не всегда реагируют одинаково во время нагрева и охлаждения.

По этой причине France Customers специально обратилась к FH® Alloy:
Может ли корзина быть переработана с более интегрированной структурой, чтобы уменьшить зависимость от сварных соединений?
Это стало одной из главных инженерных целей проекта.

Заказчик просил более интегрированную структуру
France Customers заинтересовалась возможностью использования более моноблочной конструкции или интегрированной конструкции вместо того, чтобы полностью полагаться на обычное сварное изготовление.

Целью было не просто устранить каждую сварку, но и уменьшить ненужные сварные соединения в критических грузоподъемных областях.

Поэтому для FH® Alloy инженерная цель стала следующей:
Снижение напряженных точек сварки + Улучшение жесткости конструкции + Контроль веса фиксации + Поддержание грузоподъемности

Инженерный анализ FH® Alloy
Перед тем как подготовить окончательный чертеж, FH® Alloy проанализировала существующую конструкцию заказчика и фактические области сбоя.
Некоторые факторы должны были быть учтены одновременно.
1Прочность при высоких температурах
Корзина работает при температуре около 950°C.
При этой температуре материал крепления должен поддерживать достаточную механическую прочность при выносе как собственного веса, так и нагрузки на заготовку.
Указанный материал был:
1.4852 теплостойкий сплав
Этот материал широко используется для компонентов печей и инструментов для тепловой обработки, подвергаемых воздействию повышенных температур.

2. Тепловой цикл утепления масла
В отличие от светильников, которые постепенно охлаждаются на воздухе, эти корзины охлаждаются маслом.
Это означает, что структура неоднократно испытывает:
Нагрев → Высокотемпературное удержание → Быстрое охлаждение → Перегрев

Этот тепловой цикл может способствовать:

• Тепловая усталость
• Сгибание
• Местное искажение
• Разрыв сварки
• Структурное расслабление

Поэтому для корзины требовалось нечто большее, чем простоя стойкость при статической нагрузке.

3Распределение груза
Каждая корзина содержит приблизительно:
70 кг деталей
в то время как сама корзина весит примерно:
310,5 кг, включая внутреннюю сетку.
Поэтому поддерживающая конструкция должна была распределить нагрузку по основанию, а не создавать чрезмерное локальное напряжение.
FH® Alloy рассмотрел взаимосвязь между:

• Нижняя рама
• Боковые стены
• Члены внутренней поддержки
• Вертикальные места поддержки
• Члены кросс-группы

до создания новой структуры.

4. Стабильность укладки
Заказчик загружает в печь 9 корзин, расположенных так:
3 куска × 3 корзины высотой
Это означает, что нижние корзины не только поддерживают свои собственные рабочие части, но и участвуют в передаче нагрузки наложенных на них корзин.
Поэтому переработанная конструкция должна была обеспечить надежный:

• Вертикальная перегрузка
• Выравнивание стека
• Позиционирование
• Строгость конструкции

при этом оставаясь пригодными для повторной работы в печи.

Укрепление боковой конструкции
Одним из наиболее важных улучшений конструкции было усиление участков, где заказчик ранее испытывал деформацию.

На использованных фотографиях корзины явно видно деформацию вблизи нижней боковой структуры.

Исходя из этих наблюдений, FH® Alloy включил дополнительную структурную поддержку в переработанную корзину.

Целью было:

• Уменьшить чрезмерное движение боковой стенки
• Улучшить боковую жесткость
• Лучше распределить нагрузку
• Уменьшить концентрацию стресса
• Улучшение стабильности измерений после повторных тепловых циклов

Снижение зависимости от критически важных сварных соединений
Еще одним важным соображением дизайна было беспокойство заказчика по поводу сварных шариков.
Вместо того, чтобы непосредственно скопировать оригинальную сваренную корзину, FH® Alloy разработал структуру с использованием более интегрированных теплоустойчивых компонентов из сплава в основной раме,в сочетании с соединительными и усиливающими элементами, если это необходимо.
Этот подход предназначен для уменьшения количества критических сварных участков, подвергающихся повторному тепловому напряжению.
Таким образом, переработанная концепция была сосредоточена на:
Структурная интеграция + стратегические связи + усиление
вместо обычного изготовления рамы.

Из использованной корзины фотографий в новый 3D-дизайн
Ключевой особенностью этого проекта было то, что заказчик не просто предоставил полный производственный чертеж.
Вместо этого France Customers предоставила:

• Существующая информация о корзине
• Параметры работы печи
• Фотографии использованных корзин
• Фактические места деформации
• Проблемы сварки
• Требования к загрузке
• Способ складирования

FH® Alloy использовал эту информацию в качестве основы для разработки техники.

Проект был разработан по следующему принципу:
Анализ существующей корзины
→ Идентификация зоны сбоя
→ Обзор эксплуатационных условий
→ Структурная оптимизация
→ 3D-моделирование
→ Инженерный рисунок
Окончательная 3D-модель, разработанная FH® Alloy, включала пересмотренную поддерживающую и укрепляющую структуру на основе фактических условий обслуживания заказчика.

Конструкция финальной установки
Окончательный проект включал несколько функциональных структурных областей.
Интегрированная базовая структура
Нижняя рама обеспечивает основную грузоподъемную основу для корзины и распределяет нагрузку на заготовку.
Укрепленные боковые рамы
Окружающая рама была оптимизирована для повышения жесткости и устранения деформации, ранее наблюдаемой заказчиком.
Члены, оказывающие перекрестную поддержку
Дополнительные поперечные опоры помогают контролировать движение конструкции при распределении нагрузки по корзине.
Внутренняя поддерживающая структура
Внутренняя конструкция обеспечивает поддержку заказчиков заготовки и съемные или интегрированные сетки.
Особенности наложения
Геометрия корзины была разработана для поддержки стабильного многослойного складирования внутри печи.

Почему был указан 1.4852
Заказчик указал для проекта 1.4852 теплостойкие сплавы.
Для высокотемпературных теплообрабатывающих инструментов выбор материала имеет решающее значение, поскольку светильник должен выдерживать как механические нагрузки, так и повторные тепловые циклы.

1.4852 используется в высокотемпературных промышленных применениях из-за его сочетания:

• Прочность при высоких температурах
• Устойчивость к окислению
• Тепловая стабильность
• Сопротивление повторным циклам нагрева

Для этого проекта выбор материала и конструкция должны были быть оценены вместе, а не отдельно.

Резюме инженерного проекта

Инженерные разработки вместо простого копирования
Данный проект демонстрирует важное различие между простым производством OEM и технологией изделий для светильников, основанной на применении.
Франция Заказчики не требовали от FH® Alloy просто воспроизвести существующую корзину.
Заказчик хотел, чтобы мы проанализировали, почему существующая конструкция деформировалась и можно ли улучшить конструкцию.
Поэтому FH® Alloy подходил к проекту с точки зрения:
Условия работы + существующие способы отказов + требования к загрузке + возможность производства
и преобразовали эту информацию в новый дизайн светильников.

Конструкция оборудования для тепловой обработки на заказ от FH® Alloy
Wuxi Junteng Fanghu Alloy Technology Co., Ltd. (FH® Alloy) предоставляет индивидуальные инженерные и производственные решения для оборудования для тепловой обработки, включая:

• Корзины для тепловой обработки
• Установки для тепловой обработки
• Подносы для печей
• Корзины из масла
• Установки для карбурирующих печей
• Установки вакуумных печей
• Складываемые корзины для печи
• Теплоустойчивые сплавные отливные компоненты

Клиенты могут предоставить либо полные чертежи, либо основную операционную информацию.
Если существующий светильник имеет проблемы с деформацией, трещинами или коротким сроком службы, FH® Alloy также может оценить существующую конструкцию и разработать оптимизированную конструкцию.

Какая информация нам нужна для проектирования светильников?
Для проекта специального оборудования для тепловой обработки полезна следующая информация:

• Тип печи
• Рабочая температура
• Атмосфера печи
• Способ тушения
• Размеры зоны погрузки
• Максимальная нагрузка печи
• Размеры заготовки
• Масса заготовки
• Количество на корзину
• Количество наложенных корзин
• Требуемый материал для светильников
• Существующие фотографии светильников
• Существующие места сбоев или деформаций

На основе этой информации FH® Alloy может поддерживать:
Обзор заявки → Оценка материалов → Структурный дизайн → 3D-рисунок → Производство

О сплаве FH®
Wuxi Junteng Fanghu Alloy Technology Co., Ltd. (FH® Alloy) специализируется на теплоустойчивых компонентах из сплавов и настраиваемых инструментах для печей для промышленной тепловой обработки.
Наш ассортимент продукции включает в себя оборудование для тепловой обработки, корзины для печи, лотки для печи, лучевые трубки, ролики для печи, центробежные отливные компоненты и другие индивидуальные высокотемпературные сплавные детали.
Конструкция на заказ. Теплоустойчивые сплавы. Отливка. Обработка.