מנגנון של עיוות זחילה וכשל של עיוות קבוע של צינורות חימום טיטניום ותוכנית בקרת מניעת תהליכים מלאה-

חומרי סגסוגת טיטניום נוטים להאט עיוות זחילה בלתי הפיך בטמפרטורה גבוהה-לטווח ארוך ועומס מתיחה או כיפוף מתמשך. צינורות חימום טיטניום מוגבלים על ידי מתקנים קבועים, לחץ בינוני פנימי ועומס תרמי מתמשך ייצרו בהדרגה סטיית כיפוף, התארכות צירית ועיוות צורה. דפורמציה חמורה של זחילה מובילה לכישלון איטום אוגן, פיצוח מפרקי ריתוך וחדירת דילול קיר מקומית. עיוות כזה מצטבר לאט לאורך תקופה ארוכה וקשה לזהות אותו בבדיקה שגרתית, השייך לכשל מבני סמוי של ציוד חילופי חום טיטניום.

1. מנגנון אבולוציה זחילה מיקרוסקופית

בטמפרטורות שירות גבוהות, התנועה התרמית של אטומי מתכת מתעצמת, ונקעים בתוך מטריצת הטיטניום מתגברים על התנגדות גבול הגרגרים ועוברות החלקה מתמשכת תחת לחץ חיצוני מתמיד. גם אם הלחץ המופעל נמוך מעוצמת התפוקה של-טמפרטורת החדר של טיטניום, החזקה ממושכת של טמפרטורות גבוהות-תפעיל החלקה איטית של פלסטיק תוך-גרגירי ובין-גרגירי. עיוות הזחילה הראשוני הוא זעיר וניתן לשחזור; ככל שזמן השירות מצטבר, הוא נכנס לשלב הזחילה הקבוע עם עיוות מתמשך יציב. בשלב הזחילה השלישוני, מיקרו-חללים מתגבשים, מתקבצים ומתמזגים בתוך החומר ליצירת מיקרו-סדקים מתרחבים, וכתוצאה מכך בסופו של דבר לאי יציבות מבנית ושבר. לחץ שיורי לעבודה קרה ולחץ נעילת הרכבה יפחיתו משמעותית את טמפרטורת הסף ואת הלחץ הקריטי לתחילת זחילה של חלקי עבודה מטיטניום.

2. מיקומים אופייניים פגיעים לעיוות זחילת טיטניום

קטעים מכופפים בצורת -U עם יצירת מתח שיורי המונח על עומס תרמי לטווח ארוך-;

מקטעי צינור ישרים מרובים מהודקים ונוקשים ללא תוספת התרחבות תרמית שמורה;

מפרקים מרותכים הנושאים לחץ פנימי מתמשך ולחץ מתח תרמי לסירוגין;

קצוות צינור שלוחה ללא מבנים תומכים, נוטים לזחילה בכיפוף כלפי מטה;

חלקי חיבור אוגן תחת כוח הידוק-קבוע של הבריח בסביבת- טמפרטורה גבוהה.

3. גורמים מרכזיים המעוררים האצת נזקי זחילה

טמפרטורת עבודה מתקרבת או עולה על טמפרטורת השירות המותרת לטווח ארוך של חומר טיטניום-;

כוח הידוק מופרז של הרכבה- ותומכים מגבילים קשיחים בנעילת עיוות תרמי;

עיצוב שלוחה ארוך מדי ולא מספיק נקודות תמיכה בפריסה מבנית;

חומר טיטניום גולמי עם מבנה גרגר גס ותכלילים פנימיים רבים המורידים את התנגדות הזחילה;

ייצור ללא הפסקה-לאורך כל השנה ללא כיבוי תקופתי להפגת מתחים.

4. אמצעים טכניים-מלאים למניעת ובקרה של קישורים

① בצע אופטימיזציה של פריסת התמיכה כדי להפחית אילוץ ואורך שלוחה

קצר את מרחק שלוחה, אמצו תמיכות זזות להזזה כדי לשמור על מרווח התרחבות ולחסל מתח תרמי נעול קשיח.

② תקן את מומנט ההידוק כדי למנוע-דחיסת יתר

השתמש במפתחי מומנט כדי לציין את טווח הידוק הבורג; הוסף מנקי קפיצים כדי לפצות על עיוות התכווצות תרמית.

③ הגדר את גבול הטמפרטורה העליון לפעולה רציפה

לאסור פעולה-לטווח ארוך בקרבת מגבלת טמפרטורת החומר; לצייד הגנת נעילת טמפרטורת יתר כדי לנתק את כוח החימום.

④ הסר מתח שיורי באמצעות חישול פוסט-

בצע טיפול בחום להורדת מתח לאחר כיפוף וריתוך כדי לשחרר את מתח העיבוד ולשפר את הביצועים נגד-זחילה של המצע.

⑤ בחר בדרגות טיטניום עמידות-גבוהות לתנאי עבודה קשים

עבור לסגסוגות טיטניום מיוצבות עם מבנה גרגר אופטימלי לתרחישים הדורשים פעולה מתמשכת-בטמפרטורה גבוהה.

5. טבלת השוואת אפקט מניעה

表格

מַסְקָנָה

כשל בזחילה של צינורות חימום טיטניום נובע מהחלקה בלתי הפיכה של נקע בלתי הפיך ונזק פנימי לריק המונע על ידי מתח מתמשך וטמפרטורה גבוהה. הרעיונות המרכזיים למניעה הם הפחתת מתח מגבלה נוקשה, שמירת מקום להתפשטות תרמית חופשית, ביטול מתח שיורי של חלקי עבודה, ובחירה בחומרי בסיס עמידים לחום-תואמים בהתאם לתנאי הטמפרטורה. תכנון מבני מדעי ותפעול תהליך סטנדרטי יכולים למעשה למנוע עיוותים קבועים ותאונות קרע הנגרמות כתוצאה מזחילת- טמפרטורה גבוהה.