Ääriku vuugitihend – miks pole poltide jaoks 304 materjali soovitatav?
(1) Millised on peamised erinevused 304, 304L, 316 ja 316L materjalide vahel?
304, 304L, 316 ja 316L on roostevabast terasest materjalid, mida tavaliselt kasutatakse äärikuühendustes, sealhulgas äärikutes, tihenduselementides ja kinnitusdetailides.
304, 304L, 316 ja 316L on Ameerika materjalistandardi (ANSI või ASTM) roostevaba terase tähistused, mis kuuluvad austeniitsete roostevabade teraste 300. seeriasse. Kodumaisele materjalistandardile (GB/T) vastavad klassid on 06Cr19Ni10 (304), 022Cr19Ni10 (304L), 06Cr17Ni12Mo2 (316), 022Cr17Ni12Mo2 (316L). Seda tüüpi roostevaba terast nimetatakse tavaliselt 18-8 roostevabaks teraseks.
Vaata tabelit 1. 304, 304L, 316 ja 316L legeerelementide lisamise ja erinevate hulga tõttu on ka nende füüsikalised, keemilised ja mehaanilised omadused erinevad, võrreldes tavalise roostevaba terasega on neil hea korrosioonikindlus, kuumakindlus ja töötlemise omadused. 304L korrosioonikindlus on sarnane 304 omaga, kuid kuna 304L süsinikusisaldus on madalam kui 304-l, on selle teradevaheline korrosioonikindlus tugevam. 316, 316L on molübdeeni sisaldav roostevaba teras, mis on tingitud molübdeeni elemendi lisamisest, seega on selle korrosiooni- ja kuumakindlus parem kui 304, 304L. Samamoodi, kuna 316L süsinikusisaldus on madalam kui 316-l, on selle kristallide korrosioonikindlus parem. 304, 304L, 316 ja 316L austeniitsete roostevabade teraste mehaaniline tugevus on madal ja 304 voolavuspiir on toatemperatuuril 205 MPa ja 304 L on 170 MPa. 316 voolavuspiir toatemperatuuril on 210 MPa ja 316 L on 200 MPa. Seetõttu kuuluvad neist valmistatud poldid madala tugevusklassi poltide hulka.
Tabel 1 Süsinikusisaldus % Tootmispiir toatemperatuuril MPa Soovitatav maksimaalne töötemperatuur, kraad
304 Väiksem kui 0 või sellega võrdne.08 205 816
304L Väiksem kui 0 või sellega võrdne.03 170 538
316 Väiksem kui 0 või sellega võrdne.08 210 816
316L Väiksem või võrdne 0.03 200 538
(2) Miks ei tohiks äärikühenduses kasutada 304 ja 316 materjalide polte?
Nagu varem mainitud, on ääriku liigend tingitud sisemisest survest, mis eraldab kahe ääriku tihenduspinna, mille tulemusel tihendi pinge vastavalt väheneb, ja teine on tingitud tihendi või poldi roomamisest kõrgel temperatuuril. ise põhjustatud poldi jõu lõdvestumise roomamisest, mis põhjustab ka tihendi pinge vähenemist ja äärikühenduse lekketõrget.
Tegelikkuses on poldi jõu lõdvestumine vältimatu ja algse pingutamise poldi jõud väheneb alati aja jooksul. Eriti kõrgel temperatuuril ja intensiivse tsükli tingimustes ületab poldi koormuse kadu pärast 10,000 töötundi sageli 50% ja väheneb aja jätkudes ja temperatuuri tõustes.
Kui äärik ja polt on erinevatest materjalidest, eriti kui äärik on süsinikterasest ja polt on roostevaba teras, kuna poldi ja ääriku materjali soojuspaisumistegur on erinev, näiteks roostevaba terase soojuspaisumistegur 50 kraadi juures ( 16,51 × 10-5 / kraad) on suurem kui süsinikterase soojuspaisumiskoefitsient (11,12 × 10-5 / kraad), seade kuumeneb. Kui ääriku laienemine on väiksem kui poldi laienemine, põhjustab poldi pikenemise vähenemine pärast deformatsiooni koordineerimist poldi jõu lõdvenemist, mis võib viia äärikühenduse lekkeni. Seega, kui kõrge temperatuuriga seadme ääriku ja toru ääriku ühendus, eriti ääriku ja poldi materjali soojuspaisumistegur on erinevad, on kahe materjali soojuspaisumistegur võimalikult sarnane.
Punktist (1) on näha, et 304 ja 316 austeniitse roostevaba terase mehaaniline tugevus on madal ning 304 voolavuspiir toatemperatuuril on ainult 205 MPa ja 316 voolavuspiir on ainult 210 MPa. Seetõttu võtke poldi lõdvestus- ja väsimusvastase võime parandamiseks meetmeid paigalduspoldi jõu parandamiseks, näiteks maksimaalset paigalduspoldi jõudu arutatakse järgmisel foorumil, paigalduspoldi pinge on vaja jõuda. 70% poldi materjali voolavuspiirist, seega on vaja parandada poldi materjali tugevust, kasutada kõrge tugevusega või keskmise tugevusega legeerterasest poldi materjali. On lihtne näha, et lisaks malmile, mittemetallist äärikutele või kummitihenditele, poolmetallist ja metalltihendite puhul, millel on suurem surveaste või tihendi pinge, ei suuda sellised madala tugevusega materjalist poldid 304, 316 täita tihendusnõudeid ebapiisava poldi jõu tõttu.
Erilist tähelepanu vajab see, et USA roostevabast terasest poltide materjalistandardis on mudelitel 304 ja 316 kaks kategooriat, nimelt B8 Cl.1 ja B8 Cl.2 304 ning B8M Cl.1 ja B8M Cl.2 316. Cl. 1 töödeldakse tahke karbiidi lahusega, samas kui Cl.2 töödeldakse lisaks tahke lahusega töötlemisele deformatsiooni tugevdamisega. Kuigi keemilise korrosioonikindluse osas pole B8 Cl.2 ja B8 Cl.1 vahel põhimõttelist erinevust, on B8 Cl.2 mehaaniline tugevus võrreldes B8 Cl.1-ga oluliselt paranenud, näiteks poldi B8 Cl.2 voolavuspiir materjal, mille läbimõõt on 3/4 ", on 550 MPa. B8Cl.1 poldimaterjalide kõigi läbimõõtude voolavuspiir on ainult 205 MPa, mis on nende kahe erinevus üle kahe korra suurem. Kodumaise poldi materjali standard 06Cr19Ni10(304), 06Cr17Ni12Mo2(316) ) ning B8Cl.1 ja B8M Cl.1 ekvivalent [Märkus: poldi materjal S30408 standardis GB/T 150.3 "Surveanuma osa III disain" on samaväärne B8 Cl.2-ga.
Eeltoodud põhjuseid silmas pidades näevad GB/T 150.3 ja GB/ T38343 "Äärikliidete paigaldamise tehnilised eeskirjad" ette, et surveseadmete äärikute ja torude jaoks kasutatakse tavapäraseid 304 (B8 Cl.1) ja 316 (B8M Cl.1) materjalist polte. äärikud ei ole soovitatavad, eriti kõrge temperatuuri ja intensiivse tsükli tingimustes. B8 Cl.2(S30408) ja B8M Cl.2 tuleks välja vahetada, et vältida madalaid kinnituspoldi jõude.
Väärib märkimist, et madala tugevusega poldimaterjalide nagu 304 ja 316 kasutamisel võib polt isegi paigaldusetapis ületada materjali voolavuspiiri või isegi puruneda pöördemomendi kontrolli puudumise tõttu. Loomulikult, kui survekatse või töö alustamise ajal on leke, isegi kui polt jätkab pingutamist, poldi jõud ei tõuse ja leket ei saa vältida. Lisaks ei saa neid polte pärast eemaldamist uuesti kasutada, kuna poldid on tekitanud püsiva deformatsiooni, poldi osa suurus muutub väiksemaks ja paigaldamist on lihtne murda.
