合理設(shè)計(jì)頂頭材質(zhì)—抗磨耐熱球高壓化肥管的化學(xué)成分 ,抗磨耐熱高壓化肥管的化學(xué)成分 針對(duì)熱軋高壓化肥管均整機(jī)頂頭的工況條件和失效形式 .并通過試驗(yàn)研究該材質(zhì)的抗氧化性能 ,熱疲勞性能和抗磨熱性能 ;試驗(yàn)結(jié)果表明 ,抗磨耐熱球墨鑄鐵在800℃氧化增重速度為 2.410gm2h,不足 45鋼的1/2;該材質(zhì)頂頭的抗磨耐熱性能優(yōu)良 ,頂頭壽命達(dá)到45鋼的4倍。穿孔頂頭是高壓化肥管生產(chǎn)中消耗量 的關(guān)鍵工具之一高壓化肥管的質(zhì)量好壞,使用壽命的高低,對(duì)高壓化肥管的質(zhì)量、生產(chǎn)效率有很大的影響。因此,為了延長頂頭的使用壽命,減少不必要的損耗,對(duì)頂頭進(jìn)行表面改性,從而提高其表面硬度、耐磨性及抗氧化性。等離子噴涂技術(shù),可以有機(jī)的將基體與表面涂層的特點(diǎn)結(jié)合起來,發(fā)揮兩類材料的綜合優(yōu)勢,獲得理想的復(fù)合材料結(jié)構(gòu)。
       因此本論文采用高壓化肥管金屬陶瓷顆粒作為穿孔頂頭的噴涂材料,對(duì)噴涂后的頂頭進(jìn)行溫度場及應(yīng)力場的數(shù)值模擬。應(yīng)用ANSYS有限元分析軟件對(duì)穿孔頂頭等離子噴涂及冷卻過程進(jìn)行數(shù)值模擬。高壓化肥管建立計(jì)算模型時(shí),采用沿噴涂方向小逐段前進(jìn),厚度方向小逐層疊加來模擬真實(shí)的噴涂及沉積過程,得到涂層連續(xù)移動(dòng)的基體和涂層的溫度場分布及熱應(yīng)力分布。同時(shí),為了進(jìn)一步得到優(yōu)質(zhì)的復(fù)合涂層,計(jì)算過程中通過改變基體溫度,更換涂層材料,分析比較不同情況下頂頭的溫度場和應(yīng)力場分布。結(jié)果表明WC作為鋁管涂層材料,基體溫度為室溫30℃時(shí),隨著噴涂的進(jìn)行,熱影響區(qū)域逐漸增大,模型的不同區(qū)域由于熱積累噴涂后表面 溫度增加。高壓化肥管噴涂過程中,噴涂處涂層附近產(chǎn)生較大熱應(yīng)力,噴涂結(jié)束,應(yīng)力逐漸減小。高壓化肥管頂頭經(jīng)800冷卻至室溫時(shí),頂頭涂層和涂層周圍產(chǎn)生殘余應(yīng)力, 殘余應(yīng)力出現(xiàn)在鼻部與徑帶連結(jié)處的涂層附近。對(duì)基體預(yù)熱至200℃后進(jìn)行噴涂,噴涂過程中涂層溫度明顯升高,熱應(yīng)力減小,頂頭經(jīng)1800冷卻至室溫,殘余應(yīng)力大大減小。Al2O3作為涂層材料,基體溫度為室溫時(shí),所得溫度場及應(yīng)力場結(jié)果與WC作為涂層材料時(shí)基本相同。對(duì)6016鋁合金進(jìn)行單向拉伸試驗(yàn),分析不同應(yīng)變速率對(duì)高壓化肥管力學(xué)性能的影響,建立了6016鋁合金Johnson-Cook本構(gòu)模型及其斷裂應(yīng)變模型,并對(duì)鋁合金薄壁方管軸向沖擊載荷下的吸能特性進(jìn)行分析,研究鋁合金方管的壁厚、長度和沖擊速度對(duì)其吸能特性的綜合影響。結(jié)果表明,高壓化肥管鋁合金流動(dòng)應(yīng)力對(duì)應(yīng)變率敏感性較低,但斷裂應(yīng)變對(duì)應(yīng)變率具有一定的敏感性。高壓化肥管在軸向沖擊載荷下,鋁合金薄壁方管出現(xiàn)漸進(jìn)屈曲變形,具有較好的吸能特性。但隨著厚度、長度和沖擊速度的增加,鋁合金方管容易出現(xiàn)混合變形模式,吸能特性有所降低。

       具體的所述喇叭孔的內(nèi)弧面為凸弧，以軋制高壓化肥管的流暢度，同時(shí)避免軋制過程中喇叭孔的進(jìn)口端對(duì)高壓化肥管表面產(chǎn)生切割，影響軋制質(zhì)量。此外，還可以通過各液壓缸的推動(dòng)距離限定軋制筒的內(nèi)徑，滿足不同管徑的軋制需求。作為鎖止機(jī)構(gòu)的一種可選的實(shí)施方式。見圖2所述鎖止機(jī)構(gòu)4包括：氣缸41和安裝于氣缸41桿端部的卡頭42芯棒11遠(yuǎn)離牽引機(jī)構(gòu)2一端開設(shè)有對(duì)應(yīng)的卡口111當(dāng)牽引機(jī)構(gòu)2牽引高壓化肥管3運(yùn)動(dòng)時(shí)，所述氣缸41桿適于將卡頭42推入卡口111以使芯棒11不跟隨高壓化肥管3運(yùn)動(dòng)。見圖2所述牽引機(jī)構(gòu)2包括：與高壓化肥管3端部對(duì)應(yīng)設(shè)置的牽引電機(jī)21和外套于高壓化肥管3端部的套22以及用于連接牽引電機(jī)21和套22繩索23所述牽引電機(jī)21輸出軸上設(shè)有繩索盤211所述牽引電機(jī)21輸出軸適于在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)將繩索23纏繞在繩索盤211上，從而使套22帶動(dòng)高壓化肥管3運(yùn)動(dòng)。作為牽引機(jī)構(gòu)的一種可選的實(shí)施方式。可選的所述繩索例如但不限于鋼絲繩。優(yōu)選的所述牽引電機(jī)可以為調(diào)速電機(jī)，保證軋制效果的前提下，可以通過電機(jī)牽引的轉(zhuǎn)速來選擇合適的牽引速度。本實(shí)施方式的牽引機(jī)構(gòu)既能保證高壓化肥管貫穿軋制筒所用的拉力，又可以通過保證牽引速度均勻，軋制效果。如圖3所示，所述套22包括：呈錐狀的外筒221和與外筒221內(nèi)壁匹配的內(nèi)套222以及在內(nèi)套222底部與外筒221大徑端之間設(shè)有彈簧223其中所述內(nèi)套222至少為兩個(gè)互相匹配的錐形套；所述外筒222通過鎖扣231與繩索23連接。具體的所述繩索23適于在運(yùn)動(dòng)時(shí)拉動(dòng)外筒221向內(nèi)套222移動(dòng)，使內(nèi)套222外筒的小徑端，從而使內(nèi)套222向內(nèi)運(yùn)動(dòng)卡緊高壓化肥管3端部；同時(shí)位于內(nèi)套底部的彈簧223產(chǎn)生拉力，牽引力消失后將內(nèi)套復(fù)位，方便將高壓化肥管從牽引機(jī)構(gòu)中拆卸，具有簡單、實(shí)用的特點(diǎn)。圖3本實(shí)用新型的套的剖視圖。作為套的一種可選的實(shí)施方式。優(yōu)選的所述鎖扣231與高壓化肥管3位于同一直線上，以牽引電機(jī)的有效作，并軋制效果。作為位移檢測裝置的一種可選的實(shí)施方式。所述位移檢測裝置5包括安裝于牽引電機(jī)21輸出軸上的編碼器；所述控制模塊適于通過編碼器獲取高壓化肥管的軋制長度。具體的所述編碼器適于記錄牽引電機(jī)21輸出軸的轉(zhuǎn)動(dòng)距離，即為高壓化肥管的軋制長度。優(yōu)選的所述控制模塊的相應(yīng)輸出端還外接有顯示模塊，以顯示高壓化肥管的軋制長度。以上述依據(jù)本實(shí)用新型的理想實(shí)施例為啟示，通過上述的說明內(nèi)容，相關(guān)工作人員可以在不偏離本項(xiàng)實(shí)用新型思想的范圍內(nèi)，進(jìn)行多樣的變更以及修改。