Cén chaoi a dtéann Tiús Balla Sheath Cruach Dhosmálta 316 i bhfeidhm ar an Dáileadh Strus Iarmharach Tar éis Swaging agus a Éifeacht ar Saol Tuirse Creimthe i dTimpeallacht Mara?

Is meicníocht teip go háirithe ionsaitheach é tuirse creimthe do théitheoirí tumoideachais leictreacha a shonraíonn innealtóirí mara le haghaidh ardáin amach ón gcósta, córais longchlár agus gléasraí tionsclaíocha cósta nuair a chuirtear ualach meicniúil timthriallach agus creimeadh clóiríd le chéile. Is é an toradh a bhíonn ar thuirse creimthe ná scoilteanna a thionscnamh ag aimplitiúid struis i bhfad níos ísle agus saolréanna timthriallta níos giorra ná tuirse íon san aer nó creimeadh íon i suíomhanna statacha. Idirghníomhaíonn na struis iarmharacha a ghineann swaging (a dhlúthaíonn insliú an ocsaíd mhaignéisiam timpeall na sreinge friotaíochta) le strusanna seirbhíse agus luasann siad nó cuireann siad ar gcúl foirmiú briste ag brath ar a gcomhartha agus a méid. Déanann an t-alt seo éifeacht tiús bhalla sheath a chainníochtú ar dháileadh strus iarmharach tar éis swaging agus éifeacht na strusanna iarmharacha sin ar shaol tuirse creimeadh i dtimpeallacht mhuirí.

Giniúint Strus Iarmharach le hAthbheochan 316 truaill
When a 316 stainless steel tube is swaged from a bigger to a smaller diameter around the MgO filled core, a specific pattern of residual stress is induced. Residual stresses on the outside surface of the sheath are compressive due to the inward hammering of the swaging dies on the material, and tensile on the inner surface due to the outward push of the compressed MgO during elastic springback. The size of these residual strains is dependent on wall thickness and diameter reduction. For a thin walled sheath--below 1.0 mm--the swage force penetrates almost the whole wall thickness. The resulting strong compressive stresses at the outer surface (-200 to -300 MPa) and moderate tensile stresses at the inner surface (+50 to +100 MPa) are obtained. The swaging force is taken mostly by the outside layers of the thick-walled sheath (>1.8 mm), a fhorbraíonn strusanna comhbhrúiteacha láidir ach gar don dromchla seachtrach, rud a fhágann nach bhfuil na sraitheanna istigh den chuid is mó gan teagmháil. Tá na struis teanntachta ar an dromchla istigh níos ísle mar an gcéanna mar gheall ar chomhdhlúthú MgO nach bhfuil chomh iomláine mar a shonraítear in Airteagal 12. Deimhníodh an nasc seo le tomhais díraonta X-gatha den strus iarmharach sna truaillí swaged 316. Le haghaidh truaill balla 0.9 mm ba é an strus comhbhrúiteach dromchla ná -280 MPa. Bhí sheath balla 1.5 mm -180 MPa. Taispeánadh an truaill balla 2.0 mm -120 MPa amháin. Stórálann an truaill níos tanaí strus comhbhrúiteach níos buntáistí ag an dromchla seachtrach, suíomh tionscanta briste tuirse creimeadh.

Tionchar Strus Comhbhrúiteach Iarmharach ar Thionscnamh Crack Tuirse Creimthe
An strus teanntachta timthriallach agus leictrilít creimneach ina bhfuil clóiríd is cúis le briste tuirse creimeadh tús i 316 cruach dhosmálta. Tosaíonn an crack ag poll dromchla nó cuimsiú áit a bhfuil teipthe ar an sciath cosanta éighníomhach. Má tá staid strus comhbhrúiteach iarmharach i láthair ar an dromchla, ní mór don strus teanntachta timthriallach feidhmithe an comhbhrú seo a shárú chun teannas glan a tháirgeadh ag an mbarr crack. Méadaíonn sé seo go mór an struis tairsí do thús crack. Le haghaidh truaill 0.9 mm 316 le comhbhrú iarmharach dromchla -280 MPa, is é an toradh a bhíonn ar strus timthriallach feidhme de +200 MPa ná -80 MPa glan ag an dromchla-fós comhbhrúiteach agus ní féidir tús a chur le crack tuirse. Ní ghineann ach an strus timthriallach ar mó é ná + 280 MPa an teannas glan ar an dromchla. I gcomparáid leis sin, tá truaill 2.0 mm nach bhfuil ach -120 MPa de chomhbhrú dromchla i dteannas glan nuair a bhíonn an strus feidhmeach níos mó ná +120 MPa, tairseach i bhfad níos ísle. Déanann tástálacha tuirse creimthe in uisce farraige sintéiseach ag 60 céim an éifeacht seo a bhailíochtú. Mhair samplaí le tiús balla de 0.9 mm agus comhbhrú iarmharach suntasach 10 milliún timthriallta ag 250 MPa cuireadh strus ailtéarnach i bhfeidhm gan tús crack. Ag an ualach feidhmeach céanna, theip ar shamplaí le comhbhrú iarmharach beag agus tiús balla 2.0 mm tar éis 2 mhilliún timthriall. Bhí saol tuirse creimthe cúig huaire níos mó mar thoradh ar an truaill níos tanaí ainneoin tiús bhalla iomlán laghdaithe.

Trádáil-Amach Idir Sochar Strus Iarmharach agus Corrlach Tiús Balla
Tá buntáiste ag leatháin ballaí tanaí ó thaobh tuirse creimthe de ach ní mór é seo a chothromú leis an gcorrlach ábhair níos ísle má thosaíonn scoilteadh. D'fhéadfadh an truaill 0.9 mm, le comhbhrú iarmharach substaintiúil, a bheith in aghaidh tosú scoilteadh ar feadh na milliúin timthriallta. Mar sin féin, a luaithe a sháraíonn crack an réimse struis iarmharach, abair mar gheall ar chlais dromchla ollmhór nó ró-ualach gairid, ní gá dó ach iomadú trí 0.9 mm d’ábhar chun bréifniú a chruthú. Féadfaidh sceach 2.0 mm le níos lú comhbhrú iarmharach tús a chur le crack ag níos lú timthriallta, ach caithfidh an crack dul ar aghaidh trí 2.0 mm chun teip a spreagadh. Is é an saol iomlán le teip suim na beatha tionscnaimh agus an saol iomadú. Úsáidtear torthaí tástála tuirse creimeadh bíomaí rothlacha in uisce farraige 60C chun na timthriallta iomlána seo a leanas a léiriú go teip ar sheaths 10 mm OD 316 ag strus ailtéarnach 200 MPa. Bhí truaill 0.8 mm 12 milliún timthriall san iomlán (11.5 milliún tosaithe, 0.5 milliún iomadú). D'éirigh le truaill 1.2 mm 8 milliún timthriall (1 mhilliún iomadú, 7 milliún tosaithe) . 5 milliún timthriall (tús 3 mhilliún, 2 mhilliún iomadú) le haghaidh truaill 1.6 mm. Mhair sheath 2.0 mm 3.5 milliún timthriallta (1.5 milliún tionscnamh, 2 mhilliún iomadú). Tá an corrlach iomadúcháin beag, ach bíonn saol iomlán fada mar thoradh ar chomhbhrú láidir iarmharach de sheath ballaí tanaí.

Maitrís Roghnú Saoil Tuirse Creimeadh Timpeallachta Muirí
Taispeánann an tábla seo a leanas 316 tiús bhalla sheath molta do théitheoirí tumoideachais leictreacha i seirbhís mhuirí ag brath ar aimplitiúid strus timthriallach measta agus saol seirbhíse riachtanach. Baineann na luachanna le nochtadh leanúnach d’uisce farraige nó d’uisce goirt ag 30–60 céim agus freisin do ghnáth-theicnící swage gan anáil poist.

Aimplitiúid Strus Timthriallach a bhfuiltear ag súil leis Saol na Seirbhíse Riachtanach Molta 316 Tiús Bhalla Draighne Mód Teip Ceannasach Réasúnaíocht Dearaidh
Ísle (< 50 MPa) > 10 years 1.2 – 1.6 mm Crevice corrosion Residual stress benefit less essential. Corrosion allowance drives thickness
Measartha (50 – 150 MPa) 5 – 10 mbliana 1.0 – 1.2 mm Tionscnamh tuirse creimthe Balla tanaí le haghaidh comhbhrú ard iarmharach chun crack a sheachaint
Measartha (50 – 150 MPa) > 10 mbliana 1.4 – 1.6 mm le post-swage anneal Iomadú tar éis tionscnaimh Laghdaíonn anáil an tairbhe struis iarmharach; ag brath ar corrlach tiús
Ard (150 – 250 MPa) 3 – 5 bliana 0.8 – 1.0 mm Tús le tuirse creimthe Uasmhéid comhbhrú iarmharach riachtanach; saol seirbhíse laghdaithe inghlactha.
Ard (150 - 250 MPa) > 5 bliana Níl sé inmharthana do 316Loverload nó scoilteadh tapa Uasghrádú go Incoloy 825 nó tíotáiniam
Athróg le ró-ualach go minic Cosnaíonn aon iomadú 1.6 – 2.0 mm tar éis scoilteadh gan choinne, corrlach tiústa in aghaidh teagmhais stocastaíocha
In iarratais ina bhfuil strusanna timthriallacha spreagtha ag tonnchrith, rothaíocht leathnú teirmeach nó athruithe brú, tá sé tábhachtach a bheith in ann an aimplitiúid struis a thomhas nó a mheas. In éagmais tomhais, is réamhshocrú stuama é leibhéal strus measartha de 100 MPa. Sna cásanna seo tugann tiús an bhalla 1.2 mm an comhréiteach is fearr idir an buntáiste a bhaineann le strus iarmharach agus an corrlach iomadaithe. Ba cheart d’innealtóirí smaoineamh freisin ar phostáil-swage annealing a mholadh le haghaidh leatháin ballaí tiubha a úsáidtear i-fheidhmchláir ard-timthrialla. Cuireann Annealing ag 1050 céim deireadh go hiomlán ar an strus iarmharach agus dá bhrí sin an tairbhe tuirse creimeadh na ballaí tanaí, ach freisin ar an strus iarmharach teanntachta ar an dromchla istigh is féidir go dtiocfadh iomadú briste. Tá saol tuirse iomlán comhchosúil ag truaill annealaithe 1.6 mm le truaill neamh-annealaithe 1.2 mm, ag tairiscint cur chuige malartach chun saol seirbhíse fada a bhaint amach gan a bheith ag brath ar bhallaí tanaí. Is feidhm de chuid ballaí cúnga le strus iarmharach ard nó ballaí tiubh le annealing é cumas agus costas déantúsaíochta. I gcás formhór na n-iarratas mara a bhfuil creathadh i láthair ach nach bhfuil dian, tabharfaidh tiús balla 1.2-1.4 mm le gnáth-swaging feidhmíocht tuirse creimeadh iontaofa gan próiseáil bhreise.