Titaanisulamist materjalid kalduvad aeglasele pöördumatule roomedeformatsioonile pikaajalise-kõrge temperatuuri ja püsiva tõmbe- või paindekoormuse korral. Fikseeritud kinnitusdetailide, sisemise keskmise rõhu ja pideva soojuskoormusega piiratud titaanküttetorud põhjustavad järk-järgult paindepainde, aksiaalset pikenemist ja kuju moonutusi. Tõsine roomedeformatsioon põhjustab ääriku tihenduse, keevisliidete pragude ja seina lokaalse hõrenemise läbitungimise. Selline deformatsioon kuhjub aeglaselt pika aja jooksul ja seda on rutiinse kontrolli käigus raske tuvastada, kuna see on tingitud titaanist soojusvahetusseadmete varjatud struktuuririkkest.
1. Mikroskoopilise roomamise evolutsioonimehhanism
Kõrgendatud kasutustemperatuuridel intensiivistub metalliaatomite termiline liikumine ja titaanmaatriksi sees olevad dislokatsioonid ületavad tera piiri takistuse ja läbivad pideva välise pinge all pideva libisemise. Isegi kui rakendatav pinge on madalam kui titaani toatemperatuuri -voolavuspiir, käivitab pikaajaline kõrge{2}temperatuuri hoidmine graanulisisese ja teradevahelise aeglase plasti libisemise. Esialgne roomedeformatsioon on väike ja taastatav; Kasutusaja kuhjudes läheb see stabiilse pideva deformatsiooniga ühtlase roomefaasi. Tertsiaarses roomefaasis tuumastuvad, agregeeruvad ja sulanduvad mikrotühjad materjali sees, moodustades laienevaid mikropragusid, mille tulemuseks on lõpuks struktuurne ebastabiilsus ja purunemine. Külmtöötlemise jääkpinge ja koostu lukustuspinge vähendavad märkimisväärselt lävitemperatuuri ja kriitilist pinget titaanist tooriku roomamisel.
2. Tüüpilised positsioonid, mis on haavatavad titaani roomamismoonutustele
U-kujulised painutatud sektsioonid, mille moodustav jääkpinge mõjub pikaajalisele-soojuskoormusele;
Mitu jäigalt kinnitatud sirget torusegmenti, millel puudub reserveeritud soojuspaisumisvaru;
Keevisliited, mis kannavad püsivat siserõhku ja termilist vahelduvat pinget;
Konsooltoru otsad ilma tugikonstruktsioonideta, kalduvad allapoole painduma;
Äärikuühendusosad püsiva poldi eelpingutusjõuga-kõrgetemperatuurilises-jõus.
3. Peamised libisemiskahjustust kiirendavad tegurid
töötemperatuur, mis läheneb titaanmaterjali pikaajalisele{0}}lubatud kasutustemperatuurile või ületab seda;
Liigne montaaži eelpingutusjõud- ja jäigad piiravad toed, mis lukustavad termilise deformatsiooni;
Liiga pikk konsoolkonstruktsioon ja ebapiisavad tugipunktid konstruktsiooni paigutuses;
Toores titaanmaterjal, millel on jämedateraline struktuur ja arvukad sisemised lisandid, mis vähendavad roomamiskindlust;
Aastaringne katkematu{0}}tootmine ilma perioodilise seiskamiseta stressi leevendamiseks.
4. Täielikud-linkide ennetamise ja kontrolli tehnilised meetmed
① Optimeerige tugi paigutust, et vähendada piiranguid ja konsoolide pikkust
Lühendage konsoolide vahemaad, kasutage libisevaid liigutatavaid tugesid, et säilitada paisumisvahe ja kõrvaldada jäik lukustatud termiline pinge.
② Standardiseerige kinnitusmoment, et vältida üle{0}}surumist
Kasutage poltide pingutusvahemiku määramiseks momentvõtmeid; termilise kokkutõmbumise deformatsiooni kompenseerimiseks lisada vedruseibid.
③ Seadistage pideva töö temperatuuri ülemine piir
Keelake pikaajaline{0}}kasutus materjali temperatuuripiirangu lähedal; varustada ülekuumenemise blokeerimiskaitse, et katkestada küttevõimsus.
④ Kõrvaldage jääkpinge vormimisjärgse{0}}lõõmutamise teel
Viige pärast painutamist ja keevitamist läbi pinget vähendav kuumtöötlus, et vabastada töötlemispinged ja parandada aluspinna -libisemisvastast toimet.
⑤ Valige karmideks töötingimusteks kõrgele{0}}temperatuurile vastupidavad titaaniklassid
Lülituge optimeeritud terastruktuuriga stabiliseeritud titaanisulamitele stsenaariumide jaoks, mis nõuavad pidevat kõrgel{0}}temperatuuril töötamist.
5. Ennetamise mõju võrdlustabel
表格
| Disain ja töörežiim | Roomamise moonutamise oht | Soovitatav rakendusplaan |
|---|---|---|
| Pikk konsool + täielik jäik fikseerimine + pikaajaline-töö kõrgel-temperatuuril | Suur paindedeformatsiooni ja keevisõmbluse pragunemise oht | Vaadake üle tugistruktuur ja lisage laiendusruumi |
| Libisev tugi + pöördemomendi juhtimine + pinget leevendav lõõmutamine | Tõhusalt ohjeldada pöördumatut roomamise deformatsiooni | Titaanist küttetorude standardne konstruktsiooni spetsifikatsioon |
| Kuumuskindel-titaanmaterjal + regulaarne seiskamishooldus | Minimaalne püsiv mõõtmete muutumise tendents | Kõrge{0}}temperatuuri katkematu tootmise eelistatud skeem |
Järeldus
Titaanist küttetorude libisemistõrge tuleneb püsivast pingest ja kõrgest temperatuurist tingitud pöördumatu nihestuse libisemisest ja sisemisest tühimiku kahjustusest. Peamised ennetusideed on vähendada jäikade piirangute pinget, reserveerida ruumi vabaks soojuspaisumiseks, kõrvaldada töödeldavate detailide esialgne jääkpinge ja valida temperatuuritingimustele vastavad kuumuskindlad -alusmaterjalid. Teaduslik konstruktsiooniprojekt ja standardiseeritud protsesside käitamine võivad tõhusalt ära hoida püsivaid moonutusi ja purunemisõnnetusi, mis on põhjustatud kõrge temperatuuri -libisemisest.
