Həm kriogen temperaturlara, həm də ultra yüksək təzyiqə məruz qalan sərt mühitlərdə - mühitin maye azot olduğu (qaynama nöqtəsi: -196°C), işləmə temperaturu -200°C-ə enir və təzyiq 20MPa-ya (~200 atm) çatır - hər hansı sızdırmazlıq komponentinin nasazlığı fəlakətli nəticələrə səbəb ola bilər. Daxili diametri 110 mm və tel diametri 3,2 mm olan metal sızdırmazlıq halqaları üçün materialların elmi seçimi və konstruksiya dizaynı mühüm əhəmiyyət kəsb edir.
.I. Ekstremal şəraitdə əsas çağırışlar.
- .Aşağı temperaturda kövrəklik tələsi: -200°C-də əksər materialların möhkəmliyi azalır, kövrəklik isə yüksəlir. Sızdırmazlıq halqaları gərginlik konsentrasiyası və ya kiçik təsir nəticəsində fəlakətli qırılma riski daşıyır.
- .Yüksək təzyiqli deformasiya təhlükəsi: 20MPa təzyiq həddindən artıq sıxılma, ekstruziya (flanş boşluqlarından) və ya struktur qeyri-sabitlik nəticəsində yaranan nasazlığın qarşısını almaq üçün ultra yüksək məhsuldarlıq gücü və deformasiyaya qarşı sərtlik tələb edir.
- .Termal Daralma Uyğunsuzluğu Riski:Sızdırmazlıq halqası materialları (məsələn, paslanmayan polad) və flanş materialları arasında istilik genişlənmə əmsallarında (CTE) fərqlər möhürlə əlaqə itkisinə, təzyiq sızmasına və ya lokal gərginlik yüklənməsinə səbəb ola bilər.
- .Maye Azot Uyğunluğu:Maye azotun kimyəvi təsirsizliyinə baxmayaraq, sızdırmazlıq materialları kövrəkləşmə, faza keçidləri və ya parçalanma risklərini aradan qaldıraraq -200°C-də tam sabit qalmalıdır.
- .Sızdırmazlığa Baxım Qabiliyyəti:Mikroskopik flanş qüsurlarını doldurmaq və ilkin sızdırmazlığa nail olmaq üçün materiallar orta plastik axın (“soyuq axın”) tələb edir. Onlar təzyiq dalğalanmalarını və ya istilik dövrlərini idarə etmək üçün kifayət qədər elastik bərpanı saxlamalıdırlar.
.II. İlkin Tövsiyələr: Austenitic Paslanmayan Polad və Xüsusi ərintilər.
Performans tarazlığı, qənaətlilik və təchizat zəncirinin yetkinliyi nəzərə alınmaqla, -200°C/20MPa altında olan 110×3.2mm halqalar üçün aşağıdakı materiallara üstünlük verilir:
- .Təkmilləşdirilmiş Ostenitik Paslanmayan Polad (Əsas seçim):.
- .Qiymətlər:304L / 316L.Ultra aşağı karbon tərkibi qaynaq və ya termal dövriyyə zamanı karbid çökmə riskini minimuma endirərək kriogen möhkəmliyi təmin edir.Kövrəkliyə qarşı əla müqavimət, yaxşı emal qabiliyyəti və maye azot uyğunluğu onları optimal edir. 304L gücü 20MPa-da kifayətdir; aşındırıcı çirklərin izləri varsa, Mo tərkibli 316L-ə yüksəldin.
- .Əsas üstünlüklər:Sənaye yetkinliyi, xərclərə nəzarət, üstün kriogen möhkəmlik (-196°C-də Charpy V-çəngəl təsiri >100J).
- .Dövlət tövsiyəsi:Kriogen müalicə və dəqiq üyüdülmə ilə məhlulla tavlanmış soyuq çəkilmiş məftil.
- .Alüminium Bürünc (Kritik Alternativ):.
- .Qiymətlər: C95400 (CuAl10Fe3) / C95500 (CuAl11Fe6Ni6).
- .Əsas üstünlüklər:Bənzərsiz kriogen möhkəmlik (-269°C-ə qədər çevikliyi saxlayır), ekstruziyaya/aşınmaya qarşı müqavimət göstərmək üçün yüksək möhkəmlik/sərtlik, səth uyğunluğunu möhürləmək üçün əla soyuq axın və paslanmayan poladdan daha yaxşı istilik keçiriciliyi.
- .Mülahizələr:Dinamik sürtünmə/tez-tez sökülmə üçün idealdır. Saf maye azotda aşağı risk, lakin potensial oksigen uyğunluğunu qiymətləndirin. Paslanmayan poladdan daha yüksək qiymət.
- .Nikel əsaslı ərintilər (yüksək performanslı ehtiyat):.
- .Qiymətlər:Inconel 718 (yüksək möhkəmlik), Hastelloy C-276/C-22 (korroziyaya davamlılıq).
- .Faydaları:Inconel 718 -253°C-də çeviklik və ultra yüksək güc (>20MPa) təklif edir. Hastelloy aşındırıcı çirklərdə (məsələn, turşular, Cl⁻ ionları) üstündür.
- .Məhdudiyyətlər:Yüksək qiymət və istehsal mürəkkəbliyi; ifrat təzyiqlər/korroziya riskləri üçün qorunur.
.Kritik Material: -200°C-də 304L üçün Performans Məlumatı.
| Əmlak | 304L Austenitic Paslanmayan Polad (-200°C) | Əhəmiyyəti |
|---|---|---|
| .Dartma Gücü (Rm).. | ≈ 1500 MPa | RT-yə qarşı cütlər; 20MPa davamlıdır |
| .Qırılma Sərtliyi (K_IC).. | 120-180 MPa·√m | Kövrək qırılmaların qarşısını alır |
| .CTE (α).. | 10,5 ×10⁻⁶/K | Flanş CTE ilə uyğundur |
| .İstilik keçiriciliyi (λ).. | ≈ 9 Vt/(m·K) | İstilik paylanmasını yaxşılaşdırır |
.III. 110×3.2mm Üzüklər üçün Struktur Optimizasiyası.
- .Tel diametrinin təhlili: 3,2 mm naqil diametri (110 mm ID-yə qarşı) 20 MPa təzyiqə və deformasiyaya müqavimət göstərmək üçün kifayət qədər en kəsiyi təmin edir. Daha incə tellər çökərdi.
- .Tercih Edilən Mühür Dizaynları:.
- .C-Ring:Sadə C formalı en kəsiyi. Orta sıxılma (tel diametri 15-25%). 70MPa+-a qədər etibarlıdır. Aşağı qiymət, statik möhürlər üçün idealdır.
- .Elektron üzük:Ters E-şəkilli en kəsiyi (ikili sızdırmazlıq xətləri). Termal velosiped/vibrasiya üçün daha yaxşı dayanıqlıq. Flanşın yanlış hizalanmasına daha yüksək dözümlülük.
- .Səthin təkmilləşdirilməsi:Sızdırmazlıq səthləri güzgü bitməsinə nail olmalıdır (Ra ≤ 0.8µm, ideal olaraq≤0.4µm). nazik gümüş örtük tətbiq edin (<5µm) termal kontaktı/kriogen sızdırmazlığı artırmaq üçün.
.IV. İstehsal, quraşdırma və keyfiyyətə nəzarət.
- .Material mənbəyi:İzlənə bilən kriogen sertifikatlı məftil (məsələn, ASTM A276/A479). Nəzarət P≤0.015%, S≤0.003%.
- .Dəqiq İstehsalat:.
- Stresslə idarə olunan soyuq formalaşdırma + stresdən azad edən yumşalma.
- Qaynaq: Yüksək təmizlik Ar TIG + 100% RT yoxlaması + kriyosiklinq.
- Ölçü dəqiqliyi: ±0,02 mm diametr, ovallıq ≤0,03 mm.
- .Səthi bitirmə:Mikro çatları aradan qaldırmaq üçün son elektrolitik/kimyəvi cilalama (Ra ≤0.4µm).
- .Quraşdırma Protokolu:.
- Flanş tələbləri:Ra ≤1.6µm, paralellik ≤0,05 mm.
- Boltun ön gərginliyi: kalibrlənmiş hidravlik gərginlikdən istifadə edin. Əvvəlcədən yükləmə üçün kriogen kompensasiya tətbiq edin.Heç vaxt zərbə vurmayın - sıxın!
- Soyutma Protokolu: Ramp soyutma≤5°C/dəqtermal şokun qarşısını almaq üçün.
.V. Nəticə.
-200°C/20MPa-da maye azot üçün,kriyo ilə işlənmiş 304L/316L paslanmayan polad Ø110×3,2 mm möhürlər üçün optimal möhkəmlik, möhkəmlik və sərfəli qiymət təklif edir. .Alüminium bürünc (C95500).köhnəlmə/tez-tez baxım ssenarilərində üstündür,nikel ərintiləri (Inconel 718/Hastelloy).həddindən artıq təzyiq/korroziya ilə mübarizə aparın.
.Ən yüksək etibarlılıq aşağıdakılardan asılıdır:.
- Qüsursuz material qaynağı
- Dəqiq istehsal (xüsusilə səthi bitirmə)
- Ciddi quraşdırma intizamı.
Göndərmə vaxtı: 07 avqust 2025-ci il