化工機械設計材料選用分析
時間:2022-02-22 11:05:55
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摘要:化工機械是化工生產的基礎。化工機械的性能直接決定著化工成產過程中產品的質量。而化工機械的材料決定著化工機械性能的好壞,選擇合適的材料成為化工機械設計中的重中之重。合適的材料決定著化工機械的質量,因此,在進行化工機械設計時,對制造材料的選擇具有重要意義。
關鍵詞:化工機械;材料;選擇;分析
大多數的化工設備在實際工作時都是在封閉的廠房或車間內進行,封閉的環境會造成設備生銹腐蝕,造成損壞。這是當前化工設備面臨的最大的問題。同時,國家大力倡導工業生產的節能減排工作也對化工設備的設計提出了新的要求,因此,必須將環保技術與化工設計相結合,最大限度的降低生產過程中造成的環境污染。
1材料選擇的原則
1.1載荷性材料。在化工實際生產過程中,化工設備通常面臨以下兩種情況:第一,在化工設備正常運作過程中,設備中的某一種或某一類零部件需要承受較多的作用力。較多的受力會使零件出現磨損甚至形變,造成設備使用壽命縮短。因此,對于一些在實際生產過程中受力較多的零件,需要考慮材料的耐磨性以及韌性等,可以考慮用強度較高韌性較強的在低碳鋼中滲碳的方式進行這類零件的材料加工。第二,對于一些受力均勻的設備,實際生產過程中產生的力會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,不會出現某一部分磨損速度較快的情況。1.2常見鋼材料的選擇。在化工機械設計中,鋼材是比較常用的機械材料之一。常用的鋼材料有兩種:碳素鋼和合金鋼。碳素鋼加工出來的機械零件性能穩定,普遍適用于大對數種類的零件加工。除此之外,受國際鋼鐵價格的影響,國內碳素鋼價格較低,使用碳素鋼作為加工材料可以降低企業成本。但是,碳素鋼中由于其碳含量較高,在具有較高強度的同時韌性較低。對于一些體積較大的零件,由于零件的某些部分在實際使用時會受力較大,韌性不佳會導致零件損壞,因此不適合加工大體積零件。合金鋼是在碳素鋼的基礎上與其他金屬進行融合而成的一種鋼材。合金鋼不僅保留了碳素鋼強度大的優點,而且新加入的金屬會提供很好的韌性。合金鋼的出現為機械加工產業提供的新的材料選擇。1.3材料的回收利用。隨著國家大力倡導資源節約型社會,對于已經超出使用年限或由于技術進步而淘汰的老舊設備進行材料的重新回收利用也逐漸被人們所關注?;C械設備在進行設計時主要選擇金屬作為設備的整體制作材料。但是,眾所周知,當前在材料加工領域可供選擇的金屬材料超過一百種。如果一個化工設備在選材上選擇金屬種類過于復雜,在進行回收利用時,會給金屬材料的分類工作帶來難度。因此,我們要求在進行化工機械設計的時候對材料的選擇盡量遵循單一性原則,盡量選擇單一種類的合金,便于進行分類整理,進行廢舊設備的回收利用。1.4依據制作工藝選擇合適的材料。在進行化工設備設計是要考慮到對零件進行制作時將會用到的制作工藝的不同。在對已經設計好的化工設備進行材料加工時,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對所使用的材料有不同的要求。例如在對材料進行切削時要考慮到所選材料是否容易切削;在進行鑄造時要看材料是否便于鑄造;在進行焊接時要看材料是否具有較強的抗壓性。要依據不同的制作工藝對材料特性的不同要求對材料進行選擇。
2材料的應用
2.1經濟實用。在進行材料選擇時,要注意結合用到的制作工藝。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行零件加工滿足實際應用的需要。同時,在注意實用性的基礎上要注意降低制造成本。對于一些要求較低的零部件。在材料選擇時要注意經濟,在滿足適用的基礎上控制成本。2.2注意防腐?;C械設備的主體材料基本上都是鋼鐵,長期暴漏在空氣中極易與空氣中的水分發生反應形成鐵銹。尤其是在南方等氣候濕潤的地區,這種狀況更加明顯。因此要采取相應的措施。例如在設備表面涂防銹漆,優化設計,盡量不給水汽在設備上淤積的機會等。
3結語
隨著近年來化工產業的大力發展,化工工藝及相關技術不斷更新,對化工機械設備的要求也越來越高。通過對化工機械設計中材料選用的研究,選擇合適的加工材料,在滿足化工生產的實際應用的同時也可以進一步降低企業成本,提高機械設備的使用壽命,提高企業效益。
參考文獻:
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作者:安明冉 單位:河北工業大學
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