化工机械设计材料选择及应用

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化工生产过程中,化工机械的性能直接决定了生产的产量结果。而化工机械设备的材料,决定了化工机械设备的性能。因此,在化工机械设计过程中,适当选择材料并科学应用具有重要意义。本文通过对化工机械设计中的材料选择及应用进行分析,以期提升化工机械设计水平,满足机械设备运行需求。

关键词:

化工机械;设计材料;选择;应用

化工设备工作时,经常被放置在相对而言较为封闭的环境中,所以,选择哪种优质材料,并通过哪些技术方式避免化工设备发生腐蚀现象,是急需解决的问题。而且在国家大力倡导节能减排的形势下,要在选择材料时,将节能和环保结合起来,做到资源节省、绿色环保。只有这样才能提高化工机械的工作能力,为化工工程项目带来一定优势。

1化工机械材料的选择

1.1载荷型

载荷型材料在化工机械中,通常用在以下两种情况:当零件受到外部力量的作用时,机械材料表面的承力性能决定了各零件之间的作用效果。如果机械材料在实际工作中需承受很大的作用力,那么在选择机械材料时,应该考虑使用低碳钢渗碳的方式加工材料;当外部作用力均匀的作用在零件表面时,由于一些材料能够在挤压或拉伸时仍然受力均衡、性能稳定,所以,在化工机械设计中材料的选择上,要考虑那些可以将力均衡分布的材料。[1]这样做,才能确保机械在工作中的工作效果。

1.2碳素钢与合金钢

机械设计材料中,碳素钢因其性能稳定、经济实用等优点而广泛使用。但是它也存在缺点,那就是柔韧性不高、强度不够。而且个头稍微大一点儿的碳素钢不能被完全使用。实际操作过程中,通常在碳素钢中添加一定的合金,这样就出现了合金钢。合金钢不仅耐磨性能上升,而且一改碳素钢韧性和强度上的缺点,为机械设计材料提供了可行选择。当然,合金钢的使用有它的特定情况,即零件横截面和材料载荷力达到一定强度时,才能使用。一般情况还是使用碳素钢。这样依据不同情况,使用不同材料,能为企业节约一定资金成本。

1.3可回收和循环利用

化工机械材料的选择中,金属材料是比较重要的一个选项。但是金属材料又分为很多种,其中钢材已达一百余种。这就造成分类上的困难,并且给回收利用也带来一定的难度。所以机械设计材料选择时,可以使用单一合金,成分单一的话,就容易被分类。而且可以提高零件的回收和利用。

1.4机械材料零件的制作工艺

根据化工机械材料零件的制作工艺的不同,会选择到不同的材料。不同的制作工艺,对材料有不同要求。焊接时,要看材料是否拥有很好的抗压性;铸造时要看材料是否便于铸造;切削时要看材料是否容易切削等。这都要以制作方法的要求来选择材料。

2材料的应用

2.1使经济性和实用性相结合

材料,在实际应用的过程中一定要注意必须结合材料所适用的制作工艺,因为不同的制作工艺对材料的要求是不同的。另外,还要在满足制作工艺的要求下对成本加以控制。根据企业自身的经济能力,对成本进行控制,为企业节省一部分开支。既经济又实用,这是材料应用发挥最大效果的情况。所以,怎样将经济性和实际性二者进行很好的结合,是机械设计材料选择应该考虑的问题。

2.2参照零件的制作工艺

不同的制作工艺,对材料的要求是不同的。比如热处理工艺,操作时要考虑材料是否容易淬透。零件是组成机械的最小单位。在制作零件时,不仅要考虑零件成本的高低,还要确保零件的工作性能。[2]零件一旦没有良好的性能,就可能造成其他意外效果的发生,影响整个设备的工作效果。所以选材时,一定要着重于零件的性能,其次还得控制成本的高低。

2.3做好防腐保护

化工设备,在工作环境中与空气和空气中的水汽会发生化学反应,这导致化工设备极其容易出现腐化,这在日常生活中是经常发生的,并对整个设备都会造成很大危害。而且一旦发生腐蚀,设备的外观和内部性能都会发生变化,严重时还会影响化工工作的完成度。这就要求在具体使用材料的时候,要选择防腐性能好的材料。最好是尽量用金属性质的材料。并根据设备的具体情况,在设备外层涂抹一层防锈漆,隔绝空气和水汽,保护材料和设备不发生腐化。在设计中,尽可能不给水汽淤积在设备上的机会。在保证设备具有好的防腐性能的同时,还要注意设备的运行是否稳定,确保运作的连续性,避免腐蚀情况影响整个工作的开展。在实际工作中,要及时检查、及时发现腐化现象,并且及时处理。腐化发生时,一定要彻底将腐化物清理出去。

2.4强调节能性和环保性

毫无疑问,经济的发展肯定是需要付出一定的代价的,我国经济发展也不例外。经济的发展,往往造成各类资源的不断挖掘和不断开采,带来一些不可逆的后果。目前,资源和能源的使用量和浪费情况越来越多。[3]不可再生资源和稀缺能源难再生成。而化工机械设计材料中,常常用到的就是稀缺性材料。在这种情况下,选择化工机械材料时,更要将节能考虑在内。另外,化工行业在施工作业中,会出现污染的情况,针对这种情况,也要优先考虑环保问题,将眼光放的长远一些。不能只看眼前的经济利益,还要将整个行业的未来考虑在内,做到并做好节约资源和原材料,不要出现浪费情况。

3结语

通过加强化工机械设计中的材料选择及应用研究,能够大大提升化工机械设计的质量和综合水平,对于促进化工机械在生产过程中的应用具有重要意义。因此在未来的发展过程中,应当加强材料的选择研究,并将材料应用到对应的机械设计中,满足机械设计需求,保证机械设计的科学性与环保性。