التسخين التعريفي منذ عام 2000

بحث
أغلق مربع البحث هذا.

تطبيق وسيط التبريد في صناعة الطيران

  يعتبر وسيط التسقية ، كنوع من مواد المعالجة ، وسيطًا مهمًا للتحكم في مسار التبريد ، والذي يمكّن المادة من الحصول على الهيكل والخصائص المرغوبة ، وتحمل المواد بأداء خدمة قصوى. في السنوات الأخيرة ، حققت صناعة الطيران في الصين تقدمًا تقنيًا كبيرًا ، ولكن في مجال المعالجة الحرارية ، هناك أيضًا ظاهرة "الحرارة الشديدة والبرودة الخفيفة" ، أي أهمية معدات التدفئة والعملية ولكن أهمل أهمية تبريد التبريد.

  هناك العديد من أنواع وسيط التبريد ، وفقًا لخصائصها يمكن تقسيمها إلى فئتين ، الأولى هي حدوث تغير في الحالة ، والثانية ليست حدوث تغير في الحالة. النوع الأول من الماء الشائع ، محلول الماء المالح أو القلوي ، محلول البوليمر المائي ، المستحلب (الملاط) ، زيت التبريد ، إلخ ؛ النوع الثاني من حمام الملح الشائع ، الحمام القلوي ، الحمام المعدني ، الغاز ، اللوح المعدني ، إلخ. مع تطور المواد ، المعالجة الحرارية ، والصناعات الكيماوية ، البلدان المتقدمة صناعياً سلسلة من الأبحاث الجديدة وتطوير مختلف أنواع وسيط التبريد ، للتكيف مع احتياجات تطوير الصناعة التحويلية ، وللمجموعة المتنوعة من خصائص التبريد للتبريد وخصائصه الفيزيائية والكيميائية وتقييم أداء الجهاز والطريقة وهكذا بشكل تدريجي على أساس البحث المقارن للنظام ، وبعضها تم تشكيل النظام والمعيار.

1. تطبيق زيت التبريد

  هناك نوعان من زيت التبريد: الزيت النباتي والزيوت المعدنية. نظرًا لضعف استقرار الزيت النباتي ، فقد تم استبداله منذ فترة طويلة بالزيت المعدني في صناعة الطيران. منذ سبعينيات القرن الماضي ، بدأت الصين تدريجيًا في دراسة زيت التبريد ذي الأساس المعدني. بالإشارة إلى العمل الذي قامت به الدول الصناعية المتقدمة في التبريد ، بعد وقت طويل من الاستكشاف ، تم ملء الفراغ من زيت التبريد الخاص بشكل أساسي. يشمل الزيت الخاص للمعالجة الحرارية الحالية في الصين بشكل أساسي زيت التبريد السريع ، وزيت التبريد اللامع ، وزيت التبريد السريع اللامع ، وزيت التبريد بالفراغ ، وزيت التبريد المتساوي الحرارة ، وسلسلة أخرى من زيت التبريد الخاص.

● تطبيق الزيت الميكانيكي

  لا تزال بعض ورش المعالجة الحرارية في صناعة الطيران الصينية تستخدم زيت نظام الفقد الكلي N15 و N32 (زيت الماكينة) كزيت تبريد. يستخدم زيت الماكينة بشكل أساسي لتزييت الماكينة ، وليس زيت التبريد بالمعالجة الحرارية ، في الصناعات الأخرى ، تم التخلص منه بشكل أساسي. وفقًا لـ JB / T6955-2008 "المتطلبات الفنية لوسائل التبريد الشائعة في المعالجة الحرارية"

  لقد وجد أن أداء التبريد لـ N32 أقل بكثير من أداء زيت التبريد السريع. في الإنتاج الفعلي للمعالجة الحرارية ، ستؤدي قدرة التبريد الضعيفة إلى إحداث تأثير أكثر خطورة على المنتجات ، خاصة بالنسبة للمنتجات التي لها تأثير جانبي معين ، يكون التأثير أكثر وضوحًا.

  يحد استخدام الزيت الميكانيكي من تحسين مستوى منتجات المعالجة الحرارية إلى حد معين. لقد ثبت من خلال الممارسة أن استخدام زيت التبريد المحترف في الإنتاج الفعلي له تأثير واضح على تحسين جودة المنتجات ، وأنه اتجاه لا مفر منه لاستبدال الزيت الميكانيكي بزيت التبريد المحترف.

  في السنوات الأخيرة ، قامت المزيد والمزيد من شركات الطيران بالترقية الفنية ونقل المصنع ، مما أدى تدريجياً إلى إدخال الزيت الاحترافي في ممارسات الإنتاج ليحل محل زيت الماكينة التقليدي. منذ عام 2003 ، قام مركز Jincheng Nanjing لأبحاث الهندسة الكهروميكانيكية والهيدروليكية بإدخال زيت التبريد السريع في خط إنتاج الفرن متعدد الأغراض ، وكان الإنتاج مستقرًا لأكثر من 10 سنوات. بالمقارنة مع زيت الماكينة الأصلي ، تكون صلابة سطح قطعة العمل أكثر اتساقًا ، وقيمة الصلابة أعلى من قيمة العام السابق. في الوقت نفسه ، تم أيضًا تحسين العمق الفعال لطبقة التبريد للمنتجات المصنعة. في الوقت نفسه ، تم الاعتراف على نطاق واسع باستقرار المنتجات النفطية ، والاستخدام طويل الأمد الذي لا يزال يحافظ على استقرار العملية. مجموعة صناعة الطيران Hongdu ، شركة avic xi 'an avic braking technology co. ، LTD. ، شركة eagle's aviation casting (Wuxi) co.، LTD. عملية ابتكار المعدات وتحسين العملية ، اعتمادًا تدريجيًا على زيت التبريد الاحترافي ليحل محل زيت التبريد التقليدي ، حيث توفر الجودة الكاملة لصناعة الطيران المراجع الأساسية للصعود.

● تطبيق زيت الفراغ

  إن تبريد الزيت بالفراغ هو إحدى العمليات الرئيسية للمعالجة الحرارية للفراغ في الوقت الحاضر ، والتي تستخدم على نطاق واسع من قبل شركات الطيران المحلية الكبرى ، مثل SAC و XAC و Chengfei و Hongdu وغيرها من شركات الطيران. تتمثل الصعوبة الفنية في تطوير تبريد الزيت بالفراغ في مشكلة التبريد بالكربنة بالزيت بالفراغ. في السبعينيات ، أظهر بحثنا التجريبي أن تبريد الزيت بالفراغ قد ينتج كربنة ويقلل من أداء التعب. في السنوات الثلاثين الأخيرة ، تم حل التكنولوجيا الرئيسية لزيت التبريد بالفراغ وكربنة سطح التبريد بالزيت الفراغي.

  تحدث ذرات الكربون المنشط التي تكونت عن طريق التحلل الحراري لزيت التبريد بشكل أساسي في مرحلة فيلم البخار. كلما ارتفعت درجة حرارة التبريد ، كان الاختراق أسهل ، وتتشكل طبقة الكربنة على سطح قطعة العمل. في نفس الوقت ، يتم تنشيط سطح الفولاذ عند تسخينه في فراغ عند درجة حرارة عالية. كلما زادت درجة الفراغ في غرفة التسخين ، زادت درجة تنشيط السطح ، وأصبح ظهور ظاهرة الكربنة أسهل. من أجل منع هذه الظاهرة ، يجب اختيار زيت التبريد بالفراغ ذو ضغط البخار المشبع العالي ويجب تحسين عملية المعالجة الحرارية. على سبيل المثال ، قد يشكل التبريد بالزيت بالفراغ للفولاذ عالي السرعة طبقة بيضاء مكربنة 30-40 ميكرومتر على سطح قطعة العمل. من أجل منع ظاهرة الكربنة ، يمكن اختيار فراغ تسخين مناسب ، ويمكن اتخاذ تدابير مثل تعبئة الغاز قبل طريقة التبريد على مرحلتين بالزيت أو الزيت والغاز لتحسين الوضع.

تفريغ الزيت بالكربنة من مادة العفن

الشكل 1 كربنة التبريد بالزيت الفراغي لمادة العفن

2. تطبيق وسيط التبريد القابل للذوبان في الماء ووسط زيت التبريد الآخر

  كما يتم استخدام وسيط التبريد بالماء والقابل للذوبان في الماء على نطاق واسع في صناعة الطيران. ينقسم وسط التبريد القابل للذوبان في الماء عمومًا إلى وسط إخماد قابل للذوبان في الماء بالملح والقلويات ووسط إخماد قابل للذوبان في الماء من البوليمر. يعد وسط التبريد الملحي القلوي القابل للذوبان في الماء هو الحل الأكثر شيوعًا لكل من NaCl و CaCl2 ، والذي يستخدم أيضًا على نطاق واسع في شركات الطيران. على سبيل المثال ، تستخدم بعض قطع العمل الفولاذية الكربونية السميكة عملية تبريد زيت التبريد بالماء. إن وسط إخماد البوليمر القابل للذوبان في الماء هو أيضًا الكثير من الأنواع ، يمكن أن تصنع هذه الوسائط عن طريق تغيير التركيز ودرجة الحرارة وطريقة التحريك قدرتها على التبريد في مجموعة كبيرة من التغييرات ، مع قدرة تبريد بين الماء والزيت.

  إن وسيط التبريد البوليمر القابل للذوبان في الماء PAG هو الأكثر استخدامًا ، والذي يستخدم على نطاق واسع في السيارات ، وآلات البناء ، والصناعات الأخرى. لقد نضج سائل التبريد PAG ليحل محل عملية تبريد زيت التبريد بالماء وله طبقة تبريد أعمق بدون تكسير. ومع ذلك ، نظرًا لخصائص الدُفعة الصغيرة والعديد من الأصناف في صناعة الطيران ، يتم استخدام فرن حمام الملح تقليديًا للتدفئة ، مما يحد من الترويج لسائل التبريد PAG. ومع ذلك ، مع استبدال فرن الملح بمعدات الشحن الأساسية ، يتم أيضًا تطبيق سائل التبريد PAG تدريجيًا على المعادن الحديدية.

  يستخدم سائل التبريد PAG أيضًا في المحلول الصلب لسبائك الألومنيوم من قبل عدد صغير من الشركات ، مثل Chengdu Aircraft Co.، Ltd. و Xi 'an Aircraft Co.، Ltd. و Comac.PAG يمكن أن يقلل سائل التبريد PAG بشكل فعال من تشوه سبائك الألومنيوم بنسبة تزيد عن 50٪. يتم استخدامه على نطاق واسع في الخارج ولديه عملية تطبيق ناضجة ونظام قياسي [3,4،600,000]. على الرغم من أن مبيدات البوليمر أغلى من الماء ، إلا أنها تقلل التكلفة الإجمالية عن طريق تقليل التشوه وتقليل ساعات التصحيح وتقليل معدلات خردة المنتج. على سبيل المثال ، تستخدم بوينج التبريد بمحلول البوليمر للتخلص تقريبًا من تشوه التبريد ، مما يوفر إجماليًا يزيد عن XNUMX ألف دولار سنويًا من تكاليف المعايرة.

مقارنة بين تشوه التبريد للوحة 2A12 مع PAG وماء الصنبور

الشكل 2 مقارنة بين تشوه التبريد لصفيحة 2A12 مع PAG وماء الصنبور

  في صناعة الطيران ، يحتوي الملح المنصهر ، والقلويات المنصهرة ، وحمام الرصاص أيضًا على تطبيقات معينة ، من بينها الملح المصهور هو التطبيق الأكثر شيوعًا ، والذي يستخدم بشكل أساسي في تبريد درجات المارتنسيت ، والتبريد المتساوي الحرارة من البينيت و "التبريد الفردي". تنتمي وسائط التبريد هذه إلى متوسط ​​دون تغيير الحالة المادية ، وفقًا لبعض المتطلبات الفنية الخاصة للمنتج ، من الصعب استبداله بوسائط تبريد أخرى.

3. تحليل المعايير ذات الصلة المستخدمة في صناعة الطيران

  في الوقت الحاضر ، تشمل المعايير الوطنية والصناعية لزيت التبريد بشكل أساسي GB / T 7631.14 ، GJB 509B ، SH / T 0564 ، HB5415 ، JB / T 6955 ، JB / T 13026 ، JB / T 13347 ، TB / T 2748 ، إلخ. في صناعة الطيران ، تم اعتماد معيارين GJB 509B و HB5415 بشكل أساسي. هناك اختلافات واضحة أو حتى تناقضات في تصنيف زيت التبريد ، ومقارنة تصنيف لزوجة زيت التبريد.

  بناءً على مشاكل نظام معايير صناعة الطيران ، قام الباحث تونج شياو جون من معهد بكين لمواد الطيران بتنظيم مراجعة HB 5354 و HB5415 في عام 2015. تشرفت الكاتبة بالمشاركة في مراجعة المحتوى المتعلق بوسط التبريد والترويج تحسين المحتوى الفني غير العلمي والمتناقض في معايير GJB 509B و HB5415.

  تُعرف صناعة زيت نظام الفقد الكلي عمومًا بزيت التبريد العادي ، أي N15 و N32 الشائع (زيت الماكينة) ، لكن اسم زيت التبريد العادي ليس معيارًا ، ويشار أيضًا إلى HB 5415 و GJB 509B باسم زيوت التبريد العادية ، حيث يدمج GJB 509B بين N15 و N32 معًا ، وهو ما لا يفضي إلى اختيار الزيت والاستخدام القياسي.

  زيت التبريد ذو السرعة الزائدة غير مدرج في HB 5415 وينتمي إلى زيت التبريد السريع بشكل موحد. مع تطور الصناعة ، تم استخدام زيت التبريد بسرعة زائدة على نطاق واسع ويمكن استخدامه كنوع مستقل. كما نصت GJB 509B على أن زيت التبريد ذو السرعة الزائدة يستخدم كنوع مستقل من الزيت. يتم تطبيق زيت التبريد بسرعة زائدة بشكل أساسي على الفولاذ الهيكلي الكربوني بصلابة منخفضة أو المنتجات ذات المتطلبات العالية لطبقة التبريد. خصائصه النموذجية هي اللزوجة المنخفضة ومعدل التبريد السريع في درجات الحرارة المنخفضة. ينص JGB 509B على أن اللزوجة تتراوح بين 13-21 مم 2 / ثانية ، لكن لزوجة زيت التبريد بالسرعة الزائدة الشائعة في الصناعة الفعلية تتراوح بشكل عام بين 8-13 مم 2 / ثانية ، ومتطلبات فهرسها غير معقولة. يوصى بالرجوع إلى مراجعة SH 0564 ، اللزوجة ≤17mm2 / s.

  تختلف لزوجة زيت التبريد السريع اختلافًا كبيرًا في المعايير المختلفة. JGB 509Bis 21-29 مم 2 / ثانية ، و HB5415 أقل من أو يساوي 20 مم 2 / ثانية. تتراوح لزوجة زيت التبريد السريع في الصناعة بشكل عام من 12-25 مم 2 / ثانية ، ويُقترح أن يشير مؤشر لزوجة الزيت السريع إلى SH 0564 و JB / T 6955 وأن يكون ≤26 مم 2 / ثانية.

  يعتبر زيت التبريد السريع اللامع نوعًا شائعًا من زيت التبريد ، وهو مناسب لتبريد قطع الشغل تحت ظروف حماية الغلاف الجوي. تبلغ لزوجة GJB 509B 35-44mm2 / s ، ولزوجة HB 5415 38mm2 / s. تتراوح لزوجة الزيت الساطع الشائع في السوق بشكل عام 15-35mm2 / s ، ولزوجة GJB509B غير معقولة ، وعملية التوجيه ليس كبيرا. لذلك ، يُقترح أن يكون مؤشر اللزوجة للزيت اللامع السريع 38mm2 / s وفقًا لـ HB5415 و SH0564 و JB / T 6955.

  زيت التبريد اللامع مناسب للظروف التي تتطلب سطوعًا عاليًا للمنتجات. في الوقت الحاضر ، تم استخدامه في صناعة السيارات ، النيترة الناعمة ، وغيرها من المجالات ، ولكن هذا النوع غير محدد في JGB 509B. مع تطور الصناعة وتنويع الطلب ، فإن زيت التبريد اللامع له مجالات تطبيق خاصة به. يجب الاحتفاظ بهذا النوع ، ويجب تنفيذ المؤشرات ذات الصلة وفقًا لـ HB 5415 و JB / T 6955. تم تحديد نوعين من زيت التبريد اللامع في HB 5415 ، وهما ≤18mm2 / s و 38mm2 / s على التوالي. ومع ذلك ، فإن التوجيه الهندسي العملي ليس له أهمية تذكر ، لذلك يُقترح تنفيذه وفقًا للفهارس ذات الصلة لـ JB / T 6955.

  يستخدم زيت التبريد بالفراغ على نطاق واسع في شركات الطيران ، ولا تزال طرق التصنيف الأصلية لزيت التبريد السريع بالفراغ وزيت التبريد بالفراغ مستخدمة. ومع ذلك ، يتم اختبار لزوجة HB 5415 عند 50 ، والتي ليس لها أهمية هندسية عملية ولا تساعد على المقارنة الأفقية لأنواع مختلفة من الزيت. لذلك ، وفقًا لنفس GJB 509B و SH 0564 و JB / T 6955 ، يتم استخدام 40 ℃ للكشف عن اللزوجة. يحتوي زيت الفراغ في HB 5415 على فراغ عند 25-50 مم 2 / ثانية (50 ℃) ، و GJB 509B به فراغ عند 30-35 مم 2 / ثانية (40 ℃). ومع ذلك ، فإن زيت الفراغ المذكور أعلاه موجود في جميع الصناعات ، وكل من HB 5415 و GJB 509B بهما عيوب. لذلك ، يتم تنفيذ مؤشر اللزوجة لزيت التبريد السريع بالتفريغ وزيت التبريد بالفراغ بالرجوع إلى JB / T 6955 و SH 0564. يُقترح مراجعة لزوجة زيت التبريد السريع بالفراغ 20-35 مم 2 / ثانية ولزوجة التبريد بالفراغ زيت 35-70 مم 2 / ثانية.

  زيت التبريد متساوي الحرارة (متدرج) له أسماء مختلفة بمعايير مختلفة. في الوقت الحاضر ، يطلق عليه اسم زيت التبريد المتدرج المتدرج في الصناعة ، ويسمى GJB 509B زيت التبريد المتدرج بدرجة حرارة منخفضة وزيت التبريد المتدرج بدرجة حرارة عالية ، ويسمى SH 0564 زيت التبريد المتدرج المتدرج رقم 1 ، والزيت المتساوي درجة الحرارة رقم 2 زيت التبريد ، بينما لا يوفر HB 5415 زيت تبريد متساوي الحرارة (متدرج). من أجل توحيد الاسم ، وتسهيل الوصول إلى إجماع في الصناعة ، يوصى بتنفيذ الأحكام الواردة في JB / T6955 ، والتي هي على التوالي زيت تبريد سريع متساوي الحرارة (متدرج) وزيت تبريد متساوي الحرارة (متدرج). تبلغ لزوجة زيت التبريد السريع المتساوي الحرارة (المتدرج) 40-70 مم 2 / ثانية ، وزيت التبريد المتساوي الحرارة (المتدرج) أكبر من 70 مم 2 / ثانية.

  يعتمد اختبار خصائص التبريد HB 5415 على معيار المسبار الفضي ، بينما يتبنى GJB 509B مسبار سبائك النيكل. نظرًا لأن مسبار الفضة ومسبار سبائك النيكل هما نظامان قياسيان مستقلان ، فلا توجد علاقة خطية أو علاقة تحويل بين البيانات. تختلف طريقة تقييم مسبار سبائك النيكل اختلافًا كبيرًا عن طريقة مسبار الفضة. يتم تقييم مسبار الفضة من خلال درجة الحرارة المميزة والثانية المميزة ، في حين يتم تقييم معيار مسبار سبائك النيكل بشكل أساسي من خلال درجة الحرارة المميزة العليا ، ومعدل التبريد الأقصى ، ودرجة الحرارة المميزة المنخفضة. في الوقت الحاضر ، أكثر من معيار مسبار سبائك النيكل في الصين. من أجل تسهيل التنفيذ ، يوصى باعتماد معيار مسبار سبائك النيكل GB / T 30823 لقياس خصائص التبريد.

4. ملخص

  تنتمي صناعة الطيران إلى صناعة تصنيع المعدات المتطورة. في الوقت الحاضر ، لا تزال بعض وسائط التبريد التقليدية مستخدمة في الصين ، مثل زيت الماكينة وماء الصنبور ، وما إلى ذلك ، كما أن تطبيق وشعبية وسائط التبريد الجديدة بها فجوة معينة مع المجالات الصناعية الأخرى. في الوقت نفسه ، فإن النظام القياسي ذي الصلة لوسط التبريد الذي تستخدمه صناعة الطيران ليس مثاليًا ، وهناك العديد من المشكلات غير العلمية والمتناقضة. لذلك ، من الضروري مراجعة المعيار ، من أجل تعزيز التنمية عالية الجودة لصناعة الطيران.

التحقيق الآن
خطأ:
انتقل إلى الأعلى

الحصول على اقتباس