وتشكل المطاحن الحرارية مكوناً هاماً في معدات توليد الطاقة الكهربائية التي تؤثر جودتها وأدائها تأثيراً مباشراً على السلامة التشغيلية لمعدات توليد الطاقة. وأثناء إنتاج المطابقات الكهربائية، ينشأ الإجهاد الداخلي في المطابقات إجهاداً متبقياً يؤثر على أداء وعمر الاستخدام نتيجة لعوامل مثل عمليات الحداثة والعمليات الحرارية. ونتيجة لذلك، أصبحت تكنولوجيا إزالة الإجهاد المتبقية مجالاً هاماً من مجالات البحث في إنتاج المطافئ. ستبحث هذه الورقة السيناريوهات والقيم المستخدمة في إنتاج الحرير الكهربائي الحراري من منظور تقنيات إزالة الإجهاد المتبقية.
وفي الوقت الحاضر، تشمل تكنولوجيات التخلص من الإجهاد المتبقية في المقام الأول المعالجة الحرارية التقليدية والأساليب الرقمية المتقدمة.
المعالجة الحرارية التقليدية
وتتمثل المعالجة الحرارية التقليدية في تغيير الأنسجة والأداء من خلال التسخين والتبريد من أجل إزالة الإجهاد المتبقي. وتشمل الأساليب التقليدية الشائعة للحرارة تخفيف حدة الحرائق وإعادة تدويرها وما إلى ذلك. وميزات هذه الأساليب هي أن العملية بسيطة ومنخفضة التكلفة ولكنها تستغرق وقتاً أطول، وأن تأثير المعالجة يتأثر بعوامل مثل تركيب المادة والأنسجة ودرجة حرارة التدفئة.
المعالجة الرقمية
وطريقة الرقمنة هي طريقة للتنبؤ بعملية إزالة الإجهاد المتبقية وتحقيق المستوى الأمثل من خلال المحاكاة الحاسوبية والتحليل العددي. ومن بين الأساليب التقليدية للرقمنة نهج القيم المحدودة ونهج الحدود، وما إلى ذلك. وتتمثل مزايا هذه الأساليب في إمكانية التنبؤ بدقة بتوزيع الإجهاد المتبقي وحجمه، وتحقيق الحد الأمثل من العمليات وتقليص مدة المعالجة، إلا أنها تتطلب معدات وبرامجيات حاسوبية متطورة بتكلفة أعلى.
وفي الوقت الراهن، تركز البحوث على تكنولوجيات التخلص من الإجهاد المتبقية على تطوير عمليات ومعدات جديدة للتخلص من أجل تحسين كفاءة القضاء وفعاليته مع خفض التكاليف. وعلاوة على ذلك، فإن البحوث المتعلقة بتقنيات الرقمنة هي أيضا اتجاه نقطة ساخنة يمكن التحكم فيها بدقة وتحقيق الحد الأمثل من عمليات إزالة الإجهاد المتبقية.
تشمل تطبيقات تقنيات إزالة الإجهاد المتبقية في إنتاج الحدادة الكهربائية ما يلي:
إزالة الضغط المتبقي في عملية التشكيل
وأثناء عملية المطا، ينشأ الإجهاد المتبقي نتيجة عوامل مثل التشوه غير المتكافئ للمواد وتغير درجات الحرارة. ويمكن الحد بفعالية من توليد الإجهاد المتبقي من خلال تطبيق تدابير عملية معقولة في عمليات الت، مثل التحكم في سرعة التشوه وتدرج درجة الحرارة. وفي الوقت نفسه، فإن المعالجة الحرارية بعد الحداثة، مثل النيران المخففة أو الإيجابية، يمكن أن تزيد من إزالة الإجهاد المتبقي.
يتم القضاء على الإجهاد المتبقي في العمليات الحرارية
وفي العمليات الحرارية، تنشأ ضغوط متبقية جديدة نتيجة للتغيرات في أنسجة المواد والأداء. ويمكن الحد بفعالية من توليد الإجهاد المتبقي من خلال تطبيق تدابير عملية معقولة أثناء المعالجة الحرارية، مثل التحكم في معدل التسخين والتبريد. وفي الوقت نفسه، يمكن أن تؤدي عمليات المعالجة الحرارية، مثل المعالجة الميكانيكية أو المعالجة السطحية، إلى إزالة الإجهاد المتبقي.
اختبار وتقييم الإجهاد المتبقي
وفي عملية تصنيع المطابقات الكهربائية الحرارية، يمكن الكشف بدقة عن توزيع وحجم الإجهاد المتبقي داخل المطابقات باستخدام معدات وأساليب متطورة، مثل اشتقاق الأشعة السينية، بالموجات فوق الصوتية، وما إلى ذلك. ومن خلال تحليل وتقييم نتائج الاختبار، يمكن توجيه عملية الإزالة ورفع مستواها إلى أقصى حد، مما يؤدي إلى زيادة كفاءة الإزالة وفعاليتها.
تم بحث تقنيات التخلص من الإجهاد المتبقي في إنتاج الحمامات الحرارية باستخدام طريق استعراض الأدبيات والتحليل النظري. يتبين من مقارنة وتحليل طرق المعالجة الحرارية التقليدية والرقمنة أن أساليب المعالجة الحرارية التقليدية، وإن كانت بسيطة ومنخفضة التكلفة، تستغرق وقتاً أطول، وأن تأثيرات المعالجة تتأثر بعوامل مثل تركيب المواد والأنسجة ودرجة حرارة التدفئة ؛ وفي حين أن عملية الرقمنة قادرة على التنبؤ بدقة بتوزيع الإجهاد المتبقي وحجمه، وتحقيق الحد الأمثل من العمليات وتقليص مدة المعالجة، فإنها تتطلب معدات وبرامجيات حاسوبية متطورة بتكلفة أعلى. وبالتالي، فإن التطبيق العملي يتطلب اختيار طرق الإزالة المناسبة على أساس كل حالة على حدة. وفي الوقت نفسه، تشير هذه الورقة إلى أن الجهود المتبقية الحالية للقضاء على بعض المشاكل التقنية، مثل عدم الكفاءة، وعدم فعالية المعالجة، تتطلب المزيد من الدراسة والتحسين. ويمكن أن تشمل اتجاهات البحث في المستقبل تطوير عمليات ومعدات جديدة للتخلص من النفايات، وزيادة كفاءة القضاء وفعاليته، وخفض التكاليف.