볼밀 실린더

볼밀 실린더의 상세 소개, 제조 공정 및 검사 공정

I. 볼밀 실린더의 기능 및 구조적 특징

• 높은 강도와 강성: 반경방향 변형에 대한 저항(직경 ≥5m인 원통의 처짐은 ≤1mm/m이어야 함)

• 내마모성: 내벽은 매체 및 재료에 의한 장기 침식을 견뎌야 합니다(사용 수명 ≥5년).

• 밀봉 성능: 양쪽 끝의 중공축 연결부의 견고성을 확보하여 재료 누출을 방지합니다.

• 안정: 회전 시 중심 편차 ≤0.1mm/m로 심각한 진동을 방지합니다.

• 모양: 원통형(직경 1-5m, 길이 3-10m), 양쪽 끝에 플랜지가 있고 용접이나 볼트로 중공축에 연결됨

• 내벽: 내마모성 라이너(고망간강 ZGMn13 또는 고크롬 주철)로 용접, 볼트로 고정(간격 300-500mm)

• 재질 : 일반적으로 사용되는 실린더 본체 Q235B 탄소 구조강 (소규모에서 중규모) 또는 Q355B 저합금 고강도 강 (대형, 항복 강도 ≥355MPa), 벽 두께 15-50mm(직경에 따라 증가).

2세. 볼밀 실린더 제조 공정 (대형 Q355B 실린더 예시)

1. 원료 전처리 및 절단

• 원료: 두께 15-50mm의 Q355B 강판을 선정하고, 재료 인증서(화학성분: C≤0.20%, 민 1.2-1.6%, 항복강도 ≥355MPa)를 첨부합니다.

• 절단:

• 확장된 원통 크기(둘레 = π×직경)에 따라 강판을 절단하고 길이 방향으로 50~100mm의 용접 여유분을 남겨 둡니다.

• CNC 절단(화염 또는 플라즈마), 절단면 수직도 ≤1mm/m, 가장자리 균열 없음(10배 확대경으로 확인).

2. 압연 및 용접(핵심 공정)

• 구르는:

• 강판을 150~200℃로 예열하여(냉간가공 경화 방지) 3롤 판 압연기를 사용하여 원통형으로 압연합니다(직경 편차 ±5mm).

• 용접 품질을 보장하기 위해 조인트 부분에 2-3mm 간격을 두고, 정렬 불량이 ≤1mm가 되도록 합니다.

• 용접:

• 세로 솔기 용접: 잠수 아크 자동 용접(와이어 H08MnA, 플럭스 HJ431)을 사용하고, 2층 용접(백킹 용접 + 캡핑 용접)을 하며, 용접 전류 600-800A, 전압 30-36V로 합니다.

• 용접 후처리: 즉시 250~300℃에서 2시간 동안 후가열을 실시하여 용접응력을 제거하고, 탄소아크가우징으로 뿌리를 청소하여 관통력을 확보합니다.

3. 조립 및 원주 방향 솔기 용접(다중 세그먼트 실린더의 접합)

• 실린더 길이가 단일 강판의 길이를 초과하는 경우 세그먼트로 압연하여 조립해야 합니다.

• 동축도 ≤2mm/m, 원주 방향 솔기 오정렬 ≤1.5mm인 두 개의 원통형 세그먼트를 맞대세요.

• 원주 솔기 용접: 종방향 솔기 공정과 동일합니다. 용접 후 용접 철근을 ≤2mm로 연마합니다(응력 집중을 방지하기 위해).

4. 플랜지 조립 및 용접

• 플랜지 가공: CNC 선반 기계 플랜지(실린더와 동일 재질) 평탄도 ≤0.1mm/m 및 볼트 구멍 위치 허용 오차 ±0.5mm;

• 조립용접: 플랜지를 실린더 포트에 조립(직각도 ≤0.5mm/100mm)하고, 대칭 용접(변형 감소)을 사용하고, 용접 후 100% 초음파 검사(유타)를 실시합니다(제이비/T 4730.2 등급 2세 준수).

5. 어닐링 및 원형도 보정

• 전체 어닐링: 대형 원통형(직경 ≥3m)을 600~650℃에서 4시간 동안 어닐링한 후, 300℃ 이하로 천천히 냉각한 후 공랭하여 잔류 용접 응력(잔류 응력 ≤150MPa)을 제거합니다.

• 원형도 보정: 프레스로 정확한 진원도를 측정하고, 원통 진원도가 ≤3mm/m가 되도록 합니다(템플릿이나 레이저 진원도 측정기로 확인).

6. 라이너 장착 표면 처리 및 표면 처리

• 실린더 내벽(라이너 장착부)을 거칠기 라≤12.5μm, 평탄도 ≤2mm/m로 가공합니다.

• 외벽을 사2.5 등급으로 분사한 후 프라이머(에폭시 아연 페인트, 두께 ≥60μm)를 도포하고 상도(폴리우레탄 페인트, 두께 ≥40μm)를 도포합니다.

3세. 볼밀 실린더 검사 공정

1. 원자재 검사

• 강판 화학 성분: 스펙트럼 분석을 통해 C 및 민 함량을 검증합니다(Q355B 표준 준수).

• 기계적 특성: 인장 시험은 항복 강도(≥355MPa)와 신장(≥20%)을 측정하고, 충격 시험은 -20℃ 충격 에너지 ≥34J를 측정합니다.

2. 공정 중 검사(핵심 노드)

• 롤링 후: 테이프 측정기로 둘레를 측정합니다(편차 ±5mm); 템플릿으로 호가 맞는지 확인합니다(간격 ≤2mm);

• 용접 후:

• 용접 외관: 기공이나 슬래그 포함물 없음; 언더컷 깊이 ≤0.5mm, 길이 ≤전체 용접 길이의 10%;

• 비파괴 검사: 세로 및 원주 방향 이음매에 대한 100% 유타(2등급 인증), T-조인트(플랜지-실린더 연결부)에 대한 100% 침투 검사(물리치료)를 실시하여 균열이 없는지 확인합니다.

3. 치수 정밀도 검사

• 직경 및 진원도: 원통 길이를 따라 1m마다 단면을 하나씩 측정합니다. 직경 편차는 ±5mm, 진원도는 ≤3mm/m입니다.

• 직진성: 레이저 콜리메이터로 검사합니다. 전체 길이의 직선도가 ≤5mm(직경 ≤5m)이어야 합니다.

4. 수압 시험(밀봉 성능 검사)

• 밀봉이 필요한 실린더(예: 습식 볼 밀)의 경우 0.3MPa 정수압 시험을 수행하고 누출 없이 30분 동안 압력을 유지합니다(플랜지 연결부에서 약간의 땀이 나는 것은 허용되지만 조인 후에는 멈춰야 함).

5. 완제품 최종 검사

• 외관 품질: 내벽에 눈에 띄는 돌출부 없음(≤1mm); 외벽에 코팅 접착력 있음(격자 테스트 ≥5B);

• 라이너 테스트 장착: 무작위로 3~5개의 라이너를 설치하고 적합성(간격 ≤1mm)과 볼트 구멍 정렬을 확인합니다.