机械防腐蚀设计.pptx
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1、1.耐蚀材料选择 选择的依据设备(1)设备的用途(2)加工要求和加工量(3)设备在整个装置中所占的地位,以及各设备之间的相互影响(4)是否易于检查、修理或更换(5)计划的使用寿命 腐蚀环境(1)介质的种类、浓度、温度、压力、流速、充气情况等(2)原料和工艺水中的杂质;设备局部区域(如缝隙、死角)内介质的 浓缩、杂质的富集、以及可能的局部过热或局部温度偏低;介质条件变化的幅度 等。腐蚀影响(1)可能发生的腐蚀类型(2)对全面腐蚀有良好耐蚀性的材料,如不锈钢,要特别注意可能发生的局部腐蚀问题。(3)腐蚀破坏的后果 耐蚀材料评价耐蚀性(1)腐蚀数据的获得腐蚀数据手册Crosion Data Surv
2、ey,开始由Nelson编篡,1975年由美国全国腐蚀工程师协会(NACE)出第5版,由Hammer编篡,分为金属材料分册和非金属材料分册。1985年金属材料分册出了第6版。金属分册包括26种金属和合金在1196种腐蚀介质中的腐蚀数据。非金属分册包括36种非金属材料在803种腐蚀性溶液和气体中的腐蚀数据。选材图例符号腐蚀速度20mpy 50mpy硫酸%G.A.Nelson 归纳腐蚀数据的方格图 800 温700 度 600 C 500 400 300 212 175 125 75铅选材介质浓度%温度 c 25 50 80 100 硝酸 1.5 mm/y选材 20 40 60 80 100 水中
3、的浓度%醋 酸 B 氯 丁 橡 胶C10066210图推荐使用可能有问题例不推荐oF A1个月212 暴露时间:B6个月C12个月150 D12个月足注41推荐使用42不推荐9055可能有问题50增重7060冰醋酸相同618518无水32 E.Hamner归纳非金属 材料耐蚀能数据的条线图41C501861 腐蚀图和选材图 腐蚀试验腐蚀试验包括实验室试验,现场挂片试验和实物试验三大类。*耐蚀性评价中应注意的几个问题(1)任何时候,任何情况下都不要假定或推测材料的使用环境条件,不要在“可能”、“大概”的前提下去选择材料。(2)既要考虑材料的优点,更要注意材料的弱点和可能发生的腐蚀问题。(3)使用
4、不同材料组合时,要考虑材 料之间的相容性。(4)要十分重视设备实际使用经验,积累腐蚀数据、案例,特别是设备腐蚀破坏事故的有关资料。将试验结果和实际使用经验结合起来,可以为评价材料耐蚀性提供最可靠的依据。选材钢温325度 C 275 225 175 125 75 60 65 70 75 8 0 85 90 95 100 105 110钢在硫酸中的腐蚀速度200 mpy 20050200 mpy502050 mpy20520 mpy 5 05 mpy 铣床要用于在铣床上加工平面、台阶、沟槽、成形表面和切断工件等。铣刀按用途区分有多种常用的型式。圆柱形铣刀:用于卧式铣床上加工平面。刀齿分布在铣刀的圆
5、周上,按齿形分为直齿和螺旋齿两种。按齿数分粗齿和细齿两种。螺旋齿粗齿铣刀齿数少,刀齿强度高,容屑空间大,适用于粗加工;细齿铣刀适用于精加工。面铣刀:用于立式铣床、端面铣床或、龙门铣床、上加工平面,端面和圆周上均有刀齿,也有粗齿和细齿之分。其结构有整体式、镶齿式和可转位式3种。立铣刀:用于加工沟槽和台阶面等,刀齿在圆周和端面上,工作时不能沿轴向进给。当立铣刀上有通过中心的端齿时,可轴向进给。三面刃铣刀:用于加工各种沟槽和台阶面,其两侧面和圆周上均有刀齿。角度铣刀:用于铣削成一定角度的沟槽,有单角和双角铣刀两种。锯片铣刀:用于加工深槽和切断工件,其圆周上有较多的刀齿。为了减少铣切时的摩擦,刀齿两侧
6、有151的副偏角。此外,还有键槽铣刀 燕尾槽铣刀 T形槽铣刀和各种成形铣刀等。铣刀的结构分为4种。整体式:刀体和刀齿制成一体。整体焊齿式:刀齿用硬质合金或其他耐磨刀具材料制成,并钎焊在刀体上。镶齿式:刀齿用机械夹固的方法紧固在刀体上。这种可换的刀齿可以是整体刀具材料的刀头,也可以是焊接刀具材料的刀头。刀头装在刀体上刃磨的铣刀称为体内刃磨式;刀头在夹具上单独刃磨的称为体外刃磨式。可转位式:这种结构已广泛用于面铣刀、立铣刀和三面刃铣刀等。编辑本段检验事项检验标准 铣床主要有:GB6477.9-86 金属切削机床术语铣床,ZBJ54017-89 及JB/T5599-91 升降台铣床参数及系列型谱,G
7、B3933-83 升降台铣床精度,JB/T2800-92 升降台铣床技术条件,ZBJ54014-88 数控立式升降台铣床精度,ZBJ54015-90 数控立式升降台铣床技术条件,JB3696-84 摇臂铣床精度,JB/T3697-96 摇臂铣床技术条件,JB/T2873-91、JB/T5600-91 万能工具铣床参数及系列型谱,JB/T2874-94 万能工具铣床精度,JB/T2875-92 万能工具铣床技术条件,JB/Z135-79 床身铣床参数及系列型谱,GB3932-83 床身铣床精度,ZBJ54010-88 数控床身铣床精度,JB/T3027-93 龙门铣床参数,JB/T3028-93
8、龙门铣床精度,JB/T3029-93 龙门铣床技术条件,JB3311-83,JB/Z195-83 平面铣床参数及系列型谱,JB3312-83 平面铣床精度,JB/T3313-94 平面铣床技术条件,ZBJ54013-88 刻模铣床参数,JB/GQ1059-85 立体仿形铣床参数,JB/GQ1060-85 立体仿形铣床精度,JB/GQ1061-85 立体仿型铣床技术条件,ZBJ54007-88 立式立体仿形铣床精度,JB/T7414-94 立式立体仿形铣床技术条件等。检验项目相关标准检验项目与其他金属切削机床大体相同,专用标准包括精度和性能,大体可概括为:安装刀具的孔(或心轴)的精度,刀架、滑枕
9、(或摇臂)工作台的精度,安装刀具与工作台的相互位置精度,对规定工件的加工精度等。检验还须参照JB2670-82 金属切削机床检验通则,出口产品不得低于一等品。编辑本段操作规程专用铣床操作规程 适用机型:铣床1、龙门铣床:X245(A662),X209(6642),X2010,X2012A,FRM5,6642H1,92001。2双柱铣床:FX03,564H1,273-11A,535H2,459,544H1,571H1,529H1,FXZ-001,462C1。3单柱铣床:447H1,456H1458H1,461HX458C,459C1,459HX。4平面仿形铣床:XB4326,XF736,P-90
10、A。5立体仿形铣床:6441,P-105,P-93。6立式圆工作台铣床:TZX16,X5216,449H1621M,621H5621C1H29,623,623H7,623H9,623H11,623H12,623BH6,623BH10623CH2,621H6,623H10,623CH2,621H6,623H10,623H6,621MCH29。7鼓形铣床:490,6021BH1。8回转式端面铣床:K389-24 一、认真执行金属切削机床通用操作规程有关规定。二、认真执行下述有关补充规定。1夹具或大型工件的实置(安装),应使工作台受力均匀,避免受力不均导致工作台变形。2横梁或主轴箱根工件加工要求调正
11、好后,应锁紧牢靠方可工作。3不准加工余量或重量超过规定的毛坯件。4工作后应将龙门、双柱、单柱、平面仿形铣床的工作台:置于床身导轨的中间位置。普通铣床操作规程 适用机型:1、卧式铣床:X6012、X60(6H80)、X60W(6H80)、X602、X61(6H81)、X6H81、X6030、X6130、X2、(6H82)、X62W(6H82)、X6232、X6232A、X63、(6H83)X63W、6H83Y、6H83、B1-169A、6H81A、FU2A、4FWA、FA5H、FA5U、IAE、X3810。2立式铣床:X50、X51(6H11)、X52、X52k(6H12)、X53、X53k(6
12、H13)、X53T(FA5V)、X5430A、X50T、X5350、XS5040、X518、610、F1-250、F2-250、FA4AV、652、VF222、FSS、FB40V、6H13,FYA41M、4MK-V、UF/05-135、6A54、300、173M-12。3数控立式铣床:XsK5040。4键槽铣床:x920(692A)、4205、XZ9006、60A。5万能工具铣:x8119(678M)、x8126(679)、x8140、680。一、认真执行金属切削机床通用操作规程有关规定。二、认真执行下述有关铣床通用规定:(一)工作中认真做到 1铣削不规则的工件及使用虎钳、分度头及专用夹具持工
13、件时,不规则工件的重心及虎钳、分度头、专用夹具等应尽可能放在工作台的中间部位,避免工作台受力不匀,产生变形。2在快速或自动进给铣削时,不准把工作台走到两极端,以免挤坏丝杆。3不准用机动对刀,对刀应的动进行。铣床4、工作台换向时,须先将换向手柄停在中间位置,然后再换向,不准直接换向。5铣削键槽轴类或切割薄的工件时,严防铣坏分度头或工作台面。6、铣削平面时,必须使用有四个刀头以上的刀盘,选择合适的切削用量,防止机床在铣削中产生震动。(二)工作后将工作台停在中间位置,升降台落到最低的位置上。三、认真执行下述有关特殊的规定 XSK5040 数控立式铣床,工作前应根据工艺要求进行有关工步程序,主轴转速、
14、刀具进给量、刀具运动轨迹和连续越位等项目的预选。将电气旋钮置于调正位置进行试车,确认无问题后,再将电气旋钮置于自动或半自动位置进行工作。编辑本段包装储运精品课件文档,欢迎下载,下载后可以复制编辑。更多精品文档,欢迎浏览。选材0 10 20 30 40 5 0 60 70 80 90 100 硫酸%硫酸的简单选材图 (按腐蚀速度20 mpy)温400度 C 350 250 200 150 10050 Dur高硅铁D20Durimet 20 合金C2 高镍钼合金 C3高镍相铬合金线Dur曲点沸 pbDurpb C2 Dur c2 Dur C3pb C2 C3 D-20 Dur DurD-20C2C
15、3pb C2 C3 D-20 DurFe pb D-20C2C3Dur除pb以外 其他合金选材在此区沸点下不可使用哈氏合金B及D奈尔逊(Nelson)制作的硫酸 20 40 60 80 100 103.5 Hso%温 600度 C 500 400 300 200 100 沸点曲线材图按腐蚀速度不于20(mpy)101 2 3 4589 76选材Nelson硫酸选材图中各区合用的材料(包括金属,非金属)1 区10%铝青铜(不含空气),IlliumG镍铬(铜铁铁)合金。哈氏合金B及D、Durimet20合金、Worthile铁镍铬合金、铅,铜(不含空气)潆乃尔合(不含空气)、钽、金、铂、银、锆、N
16、ilonel镍铁铬合金、钨、钼,3.6型不锈钢铁(充气,浓度到10%)。玻璃,酚醛(石棉)塑料,橡胶(到时170F止)、不透性石墨 2 区高硅铁,哈氏合金B及D.Durimet20合金(到150F止),铅,铜(不含空气),Worthite铁镍铬合金(到150F止),蒙乃尔合金(不含空气)10%铝青铜(不含空气).镍铸铁(20%以下75F)钽,金,银,铂,锆,Nionel镍铁笱合金,钨,钼,316型不锈钢(含空气,75F,到25%)玻璃,酚醛(石棉),塑料,橡胶(到170F止)不透性石墨 3 区高硅铁,哈氏合金B及D,Durimet20合金(到150F止),铅,Worthile铁镍铬保金.蒙乃尔
17、合金(不含空气),钽,金,铂,锆,钼,玻璃,不透性石墨 4 区钢、高硅铁、哈氏合金B及D.铅(到96%浓度),Durimet 20合金,Worthite铁镍铬合金,镍铸铁,316型不锈钢(浓度80%以上),钽,金,铂,锆,玻璃,不透性石墨(浓度96%以下)5 区高硅铁,哈氏合金B及D,Durimet 20合金(到150F止),Worthite铁镍铬合金(到150F止)铅(至175F及96%)浓度.钽,金,铂,玻璃,不透性石墨(到175F,浓度96%)6区高硅铁,哈氏合金B及D(腐蚀速度20-50mpy),钽,金,铂,玻璃7区高硅铁,钽,金,铂,玻璃8区钢,18-8型不锈钢,Durimet 20
18、合金,Worthite铁镍铬合金,哈氏合金c,金,铂,玻璃9区18-8型不锈钢,Durimet 20合金,Worthite铁镍铬合金,金铂,玻璃10区金.铂.玻璃 物理、机械和加工性能(1)物理性能:密度、传热性、导电性 热膨胀系数等。机械性能:强度、塑性、韧性、等。加工性能:铸造、切削、焊接性能 等。选材几种材料的处理、机械性能(一)材料性能低碳 钢 高硅 铸铁Si145%低合金钢不锈 钢cr18Ni9 铅99.9塑料 硬pvc工业耐酸瓷不透性石墨环氧玻璃钢密度(克厘米)7.857.86 7.0 7.8 7.9311.341.31.52.32.41.81.91.61.8热性能 导热系数千卡/
19、米.时.度)43-5220C 45100C29-3820C14-18100C-500C29.90C0.11-0.2520C 180-1200.1520C线胀系数 10/度11.16-11.2820C12.22C100C13.320C-400C17 0C100C2920C-100C50-6020C 420C4520C60-8020C 耐热性应用温度范围 -40-60C不耐温弃急变 马丁耐热湿度80选材几种材料的处理、机械性能(二)材料性能低碳钢高硅铸铁低合金钢铅塑料硬 pvc工业耐酸瓷不透性石墨环氧玻璃钢机械性能抗拉强度公斤毫米 3848 612 751.22.33.56.32.85.50.72
20、.5812伸长率 2535 015355051516 冲击韧性公斤厘米/厘米1500.12.83.2140350 加工工艺性能良好只宜铸造良好不良可焊易加工硬而脆易机加工,不可焊,可粘良好(2)材料的耐蚀性和物理、机械、加工性能是材料技术指标的两个方面。这两个方面往往存在矛盾。在耐蚀性和物理、机械、加工性能不能同时满足时,就要根据设备具体情况有所偏重。或者以耐蚀性为主,对材料物理、机械、加工性能的不足,采取适当措施进行弥补,并制定符合材料性能特点的使用规程;或者以物理、机械、加工性能为主,而对材料实施有效的防护技术,以保证其腐蚀速度达到要求的水平。经济指标(1)经济指标总的目标是工程投资最少,
21、回收年限最短。(2)腐蚀控制的费用自然应当低于腐蚀造成的经济损失,包括直接损失和间接损失,而间接损失往往比直接损失大得多。(3)在实际选材工作中,材料来源和交货时间起着重要的作用。选材的一些基本原则(1)单一材料往往难以同时满足耐蚀性、物理、机械、加工性能和经济指标几个方面的要求,因此应根据不同设备的具体情况,正确处理技术性和经济性之间的关系。(2)将两种材料复合使用是一种有效而经济的方法,得到了广泛的应用。(3)所选材料自然应满足整合装置的预定寿命,同时应使装置中各部分的材料均匀劣化。主要的金属材料简介 碳钢和铸铁 碳钢和铸铁来源广、价格低。碳钢强度大、塑性好、可铸、可锻、可切削加工、可焊接
22、,制造容易。所以,碳钢和铸铁广泛用作结构材料,碳钢和铸铁的耐蚀性较差,在潮湿大气和水中均不耐蚀,很快就生锈。在中性水溶液中碳钢和铸铁的腐蚀与水溶液中所含溶解氧有密切关系。在酸溶液中钢铁是不能使用的。在浓硫酸中可以使用碳钢,但要防止浓硫酸吸水稀释,故适用于制作密闭容器和输送管道。普通低合金钢 普通低合金钢是在碳素钢中加入少量合金元素(总量一般低于3%)而制得的,其优点是钢材的强度、韧性、塑性得到明显改善,具有良好的综合性能,加工工艺性能也较好,而且成本低。一般说来,由于合金元素含量低于1/8,所以多数普低钢的耐蚀性能和碳钢相差不多,但也有一些普低钢种类在一定的使用环境中耐蚀性大大优于碳钢。(1)
23、耐大气腐蚀低合金钢 含有铜、磷、铬等有效合金元素。含少量铜(0.20.5%)的低合金钢在各种类型大气中都有良好的耐蚀性能;如果和磷很好地配合,在潮湿气候条件下耐大气腐蚀性能可以更好地发挥。我国发展的16MnCu,09MnCuPTi,10PCuRe等低合金钢,大气嚗晒试验表明,腐蚀速度比低碳钢低3040%。耐蚀性能改善的原因,是由于对表面不同元素的选择性浸蚀,生成了一层致密的、附着力好的腐蚀产物膜。(2)耐H2S腐蚀低合金钢 为了得到耐H2S腐蚀的低合金钢,一是加入钼、铌、钒、钛等碳化物形成元素,以减少固溶体中的碳量;二是采用精练技术以降低硫、磷等有害杂质;三是进行回火处理,以获取马氏体高温回火
24、组织。其中12AlMoV、12Cr2MoAlV、40B等耐硫化氢腐蚀破坏性能较好。(3)耐氢氮氨腐蚀的低合金钢 合成氨系统和石油加氢系统中的设备材料处于高温高压氢腐蚀或高温高压氢氮氨腐蚀条件,后者除渗氢引起的鼓泡、开裂以外,还有渗氮引起的材料脆化。我国发展的抗氢腐蚀低合金钢和抗氢氮氨低合金钢,是加入铌、钒、钛、钼等合金元素,以生成稳定的碳化物和氮化物,减少因氢和碳反应生成甲烷而造成的脱碳和腐蚀问题。如10MoWVNb钢。(4)耐海水腐蚀低合金钢 有效的合金元素有硅、铜、磷、钼、锰、铬、铝、镍、钨、钛等。我国发展耐海水腐蚀低合金钢较晚,主要是结合资源特点研制了铜系、磷钒系、磷铌稀土系、铬铝系。如
25、10MnPNbRe,08PV,10CrAlNb钢等。高硅铸铁 当铸铁中硅的含量达到1417%时,称为高硅铸铁。高硅铸铁在氧化性、中性以及某些非氧化性酸中均有优良的耐蚀性能。在任何浓度和温度的硝酸,任何浓度的硫酸、硫酸盐等介质中,腐蚀速度都很低。耐磨损腐蚀性能也很好,易生成致密的SiO2保护膜,且膜的修复能力很强。加入3.5 4.0%Mo,可显著提高高硅铸铁耐高温盐酸性能(称为硅钼铸铁)。高硅铸铁的缺点是物理、机械和加工性能差,硬度大,质地脆,强度低,热膨胀系数大,不耐温度急变;加工困难,故主要用于铸造形式的管道、管件、泵、阀门、塔节等。不锈耐酸钢 金相组织,不锈钢可分为马氏体钢、铁素体钢、奥氏
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