一、容質材料的選擇
根據提升容器的結構特點、使用工況和現行容器的材質構成,對容器材質的選用重新進行討論。選用的材質,主要是輕質材料和高強鋼,這兩類材料的應用,在國內輕型容器的方面都有一定的發展。
二、輕質材料的選擇
1、輕質材料,主要是指鋁質輕合金和復合材料,從國內使用輕質材料情況統計看,多使用鋁合金的型材和板材。因材料綜合性能受限制,特別是沖擊韌性差,焊后熱影響區變脆。以鋁合金為主材的容器在我國發展使用,尚未達到成熟階段。同鋼制容器相比,輕合金容器造價昂貴,目前在國內僅在小型提升容器上使用。―輕合金容器還存在摩擦火花安全性的問題。
2、目前國內采用調整合金組成元素含量和防護涂層兩種方案進行技術處理,但是前者在連續摩擦的工況條件下,仍很難解決摩擦火花,而防護涂層受到摩擦沖擊也很容易破壞。如何解決輕合金摩擦火花問題,國內外還處在研究階段。
3、輕合金防腐性能較差,在礦井淋水嚴重、通風不暢的情況下,化學腐蝕較為嚴重、通風不暢的情況下,化學腐蝕較為嚴重。目前國內對輕合金板材用陽極氧化表面處理,形成一層保護性氧化膜,但對提升容器的使用工況條件來說,還不能完全達到防護要求。
4、 鋁合金的彈性模量約是鋼鐵的1/3,同鋼制容器相比,在受力相同的條件下,鋁制容器相比,在受力相同的條件下,鋁制容器的變化量大,動載荷及動力系數減小﹔鋁合金的沖擊韌性差,只相當于45鋼的1/2.因此,即便要使用鋁合金容器,設計時應注意以下兩點:
(1)當受力桿件截面相同時,鋁合金的臨界應力比鋼小,其允許應力折算系數也小,設計計算時應進行精確的專門計算和驗算。
(2)設計時應適當加大受力件的安全系數,使屈服極限有較大的裕度。
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