A titánötvözetből készült anyagok hajlamosak a lassú, visszafordíthatatlan kúszási deformációra hosszú távú magas hőmérséklet és tartós húzó- vagy hajlítási terhelés mellett. A rögzített szerelvényekkel, belső közegnyomással és folyamatos hőterheléssel korlátozott titán fűtőcsövek fokozatosan hajlítási elhajlást, tengelyirányú megnyúlást és alaktorzulást okoznak. A súlyos kúszási deformáció a karima tömítésének meghibásodásához, a hegesztési kötés repedéséhez és a fal helyi elvékonyodásához vezet. Az ilyen deformáció hosszú időn keresztül lassan halmozódik fel, és a titán hőcserélő berendezés látens szerkezeti meghibásodása miatt a rutinvizsgálat során nehezen észlelhető.
1. Mikroszkópos kúszási evolúciós mechanizmus
Magasabb üzemi hőmérsékleten a fématomok hőmozgása felerősödik, és a titánmátrixon belüli diszlokációk legyőzik a szemcsehatár ellenállását, és állandó külső feszültség hatására folyamatosan csúsznak. Még ha az alkalmazott feszültség kisebb is, mint a titán szobahőmérsékletű -folyószilárdsága, a hosszan tartó magas-hőmérséklettartás kiváltja a szemcséken belüli és szemcsék közötti lassú műanyag csúszást. A kezdeti kúszási deformáció kicsi és helyreállítható; az üzemidő felhalmozódásával stabil, folyamatos alakváltozással állandó kúszás fokozatba lép. A harmadlagos kúszási fázisban a mikroüregek magot képeznek, aggregálódnak és összeolvadnak az anyag belsejében, így táguló mikrorepedések keletkeznek, ami végül szerkezeti instabilitást és törést eredményez. A hideg megmunkálási maradékfeszültség és az összeállítás reteszelési feszültsége jelentősen csökkenti a küszöbhőmérsékletet és a kritikus feszültséget a titán munkadarabok kúszási indításához.
2. Tipikus pozíciók, amelyek ki vannak téve a titán kúszótorzításának
U-alakú hajlított szelvények alakító maradó feszültséggel, amely a hosszú távú hőterhelésre-adódik;
Több mereven szorított egyenes csőszegmens fenntartott hőtágulási ráhagyás nélkül;
Tartós belső nyomást és termikus váltakozó feszültséget viselő hegesztett kötések;
Konzolos csővégek tartószerkezetek nélkül, hajlamosak a lefelé hajló kúszásra;
A karimás csatlakozási részek állandó csavaros előfeszítő-erő hatására, magas-hőmérsékletű környezetben.
3. Kulcsfontosságú indukáló tényezők, amelyek felgyorsítják a kúszás károsodását
Az üzemi hőmérséklet megközelíti vagy meghaladja a titán anyag hosszú távú megengedett üzemi hőmérsékletét{0}};
A túlzott összeszerelési előfeszítő-erő és a merev korlátozó támaszok rögzítik a termikus deformációt;
Túl hosszú konzolos kialakítás és elégtelen alátámasztási pontok a szerkezeti elrendezésben;
Nyers titán anyag durva szemcsés szerkezettel és számos belső zárványsal, amelyek csökkentik a kúszási ellenállást;
Egész évben-megszakítás nélküli gyártás időszakos leállás nélkül a stressz enyhítésére.
4. Teljes-Link megelőzési és ellenőrzési technikai intézkedések
① Optimalizálja a támogatás elrendezését a kényszer és a konzolhossz csökkentése érdekében
Csökkentse a konzoltávolságot, alkalmazzon csúszó mozgatható támasztékokat a tágulási hézag fenntartása és a merev reteszelt hőfeszültség megszüntetése érdekében.
② Szabványosítsa a rögzítési nyomatékot a túlzott-nyomás elkerülése érdekében
Használjon nyomatékkulcsot a csavarok meghúzási tartományának meghatározásához; adjon hozzá rugós alátéteket a termikus zsugorodási deformáció kompenzálására.
③ Állítsa be a hőmérséklet felső határát a folyamatos működéshez
Tiltsa meg a hosszú távú{0}}működést az anyaghőmérséklet határértéke közelében; felszerelni túlmelegedés elleni védelemmel a fűtési teljesítmény leállítását.
④ Távolítsa el a maradék feszültséget a formázás utáni izzítással-
Hajlítás és hegesztés után végezzen feszültségcsökkentő hőkezelést, hogy feloldja a feldolgozási feszültséget, és javítsa az aljzat -kúszásgátló teljesítményét.
⑤ Válasszon magas{0}}hőmérsékletnek ellenálló titánminőséget a nehéz munkakörülményekhez
Váltson stabilizált titánötvözetek használatára optimalizált szemcseszerkezettel az állandó, magas hőmérsékletű{0}}folyamatos működést igénylő forgatókönyvekhez.
5. Megelőzési hatások összehasonlító táblázata
表格
| Tervezési és működési mód | Kúszási torzítás kockázata | Ajánlott alkalmazási terv |
|---|---|---|
| Hosszú konzol + teljes merev rögzítés + hosszú -távú magas-hőmérsékletű működés | Magas a hajlítási deformáció és a hegesztési repedések kockázata | Tekintse át a tartószerkezetet, és adjon hozzá teret |
| Csúszó támaszték + nyomatékszabályozás + feszültségmentesítő izzítás | Hatékonyan gátolja a visszafordíthatatlan kúszási deformációt | Szabványos tervezési specifikáció titán fűtőcsövekhez |
| Hőálló-titán anyag + rendszeres leállítási karbantartás | Minimális állandó méretváltozási hajlam | Magas{0}}hőmérsékletű, megszakítás nélküli gyártási preferált rendszer |
Következtetés
A titán fűtőcsövek kúszási meghibásodása a visszafordíthatatlan elcsúszásból és a tartós feszültség és a magas hőmérséklet által okozott belső üregkárosodásból ered. Az alapvető megelőzési ötletek a merev kényszerfeszültség csökkentése, a szabad hőtágulás számára hely tartalékolása, a munkadarabok kezdeti maradékfeszültségének kiküszöbölése, valamint a hőmérsékleti viszonyoknak megfelelő, hőálló{1}}alapanyagok kiválasztása. A tudományos szerkezeti tervezés és a szabványosított folyamatműködés hatékonyan megelőzheti a magas hőmérséklet-kúszása által okozott tartós torzulásokat és szakadási baleseteket.
