Sealing Guardian sa -200°C Liquid Nitrogen & 20MPa High Pressure: Giya sa Pagpili alang sa 110 × 3.2mm Metal Sealing Rings

Sa mapintas nga mga palibot nga gipailalom sa parehong cryogenic nga temperatura ug ultra-high pressure—diin ang medium kay liquid nitrogen (boiling point: -196°C), operating temperature mikunhod ngadto sa -200°C, ug ang pressure moabot sa 20MPa (~200 atm)—ang kapakyasan sa bisan unsa nga sealing component mahimong magpahinabog katalagman nga mga sangputanan. Alang sa metal sealing rings nga adunay inner diameter nga 110mm ug wire diameter nga 3.2mm, ang siyentipikong pagpili sa mga materyales ug structural design nahimong kritikal.

ngaI. Panguna nga mga Hagit sa Grabe nga mga Kondisyonnga

• ngaUbos nga Temperatura nga Embrittlement Trap:Sa -200°C, ang katig-a sa kadaghanang mga materyales mous-os, samtang ang brittleness mosaka. Ang mga sealing rings peligro nga mabali tungod sa konsentrasyon sa stress o gamay nga epekto.
• ngaTaas nga Presyur nga Depormasyon nga Huga:Ang presyur sa 20MPa nanginahanglan ug ultra-high yield nga kusog ug anti-deformation rigidity aron malikayan ang kapakyasan tungod sa sobra nga compression, extrusion (gikan sa flange gaps), o structural instability.
• ngaAng Thermal Contraction Mismatch Risk:Ang mga kalainan sa thermal expansion coefficients (CTE) tali sa sealing ring nga mga materyales (pananglitan, stainless steel) ug flange nga mga materyales mahimong hinungdan sa pagkawala sa kontak sa seal, pressure leakage, o localized stress overload.
• ngaPagkaangay sa Liquid Nitrogen:Bisan pa sa pagkadili-malihokan sa kemikal nga nitroheno sa liquid nitrogen, ang mga materyales sa sealing kinahanglang magpabilin nga bug-os nga lig-on sa -200°C, nga magwagtang sa mga risgo sa pagkadunot, mga pagbalhin sa hugna, o pagkadunot.
• ngaKapabilidad sa Pagmentinar sa Pagbugkos:Ang mga materyales nanginahanglan kasarangan nga pag-agos sa plastik ("bugnaw nga pag-agos") aron mapuno ang mga depekto sa microscopic flange ug makab-ot ang inisyal nga pagbugkos. Kinahanglang huptan nila ang igo nga pagkamaunat-unat nga pagkaayo aron madumala ang pag-usab-usab sa presyur o mga thermal cycle.

ngaII. Panguna nga Rekomendasyon: Austenitic Stainless Steel & Specialty Alloysnga

Gikonsiderar ang balanse sa pasundayag, pagka-epektibo sa gasto, ug pagkahamtong sa kadena sa suplay, ang mga mosunud nga materyales gihatagan prayoridad alang sa 110 × 3.2mm nga singsing sa ilawom sa -200 ° C / 20MPa:

1. ngaGipalambo nga Austenitic Stainless Steel (Panguna nga Pagpili):nga
   • ngaMga grado:304L / 316L.Ang ultra-ubos nga carbon content nagpamenos sa risgo sa carbide precipitation atol sa welding o thermal cycling, nga nagsiguro sa cryogenic nga katig-a.Ang maayo kaayo nga pagbatok sa embrittlement, maayo nga machinability, ug liquid nitrogen compatibility naghimo kanila nga labing maayo. 304L kusog igo sa 20MPa; pag-upgrade sa Mo-containing 316L kung adunay mga pagsubay sa makadaot nga mga hugaw.
   • ngaPangunang Bentaha:Pagkahamtong sa industriya, pagkontrol sa gasto, labaw nga cryogenic katig-a (Charpy V-notch nga epekto> 100J sa -196 ° C).
   • ngaRekomendasyon sa Estado:Solution-annealed cold-drawn wire nga adunay cryogenic treatment ug precision grinding.
2. ngaAluminum Bronse (Kritikal nga Alternatibo):nga
   • ngaMga grado:C95400 (CuAl10Fe3) / C95500 (CuAl11Fe6Ni6).
   • ngaPangunang Bentaha:Dili hitupngan nga cryogenic katig-a (nagpabilin sa ductility hangtod sa -269°C), taas nga kusog/tig-a sa pagsukol sa extrusion/pagsul-ob, maayo kaayo nga bugnaw nga pag-agos alang sa sealing surface conformity, ug mas maayo nga thermal conductivity kay sa stainless steel.
   • ngaMga konsiderasyon:Maayo alang sa dinamikong friction / kanunay nga pagbungkag. Ubos nga peligro sa puro nga likido nga nitroheno apan susihon ang potensyal nga pagkaangay sa oxygen. Mas taas nga gasto kaysa sa stainless steel.
3. ngaMga Alloy nga Gibase sa Nickel (Taas nga Pag-backup):nga
   • ngaMga grado:Inconel 718 (taas nga kusog), Hastelloy C-276/C-22 (pagsukol sa kaagnasan).
   • ngaMga Benepisyo:Ang Inconel 718 nagtanyag sa ductility sa -253°C plus ultra-high strength (>20MPa). Ang Hastelloy milabaw sa mga makadaot nga mga hugaw (pananglitan, mga asido, Cl⁻ ion).
   • ngaLimitasyon:Taas nga gasto ug pagkakomplikado sa paghimo; gitagana alang sa grabeng pressure/corrosion risgo.

ngaKritikal nga Materyal: Data sa Pagganap para sa 304L sa -200°Cnga

ngaIII. Structural Optimization alang sa 110 × 3.2mm Ringsnga

• ngaPagtuki sa Wire Diameter:​ 3.2mm wire diametro (vs. 110mm ID) naghatag ug igong cross-section sa pagsukol sa 20MPa pressure ug deformation. Ang nipis nga mga alambre mahugno.
• ngaGipalabi nga mga Disenyo sa Selyo:nga
  • ngaC-singsing:Yano nga C-shaped nga cross-section. Kasarangan nga compression (15–25% wire diameter). Kasaligan hangtod sa 70MPa +. Ubos nga gasto, maayo alang sa mga static nga mga selyo.
  • ngaE-singsing:Baliktad nga E-shaped cross-section (dual sealing lines). Mas maayo nga kalig-on alang sa thermal cycling/vibration. Mas taas nga pagtugot sa flange misalignment.
• ngaPagpalambo sa nawong:Ang mga sulud sa selyo kinahanglan nga makab-ot ang paghuman sa salamin (Ra ≤ 0.8µm, labing maayo≤0.4µm). Ibutang ang nipis nga plating nga plata (<5µm) aron mapalambo ang thermal contact/cryogenic sealing.

ngaIV. Paggama, Pag-instalar ug Pagkontrol sa Kalidadnga

1. ngaMateryal nga Sourcing:Masubay nga cryogenic-certified wire (pananglitan, ASTM A276/A479). Pagkontrol sa P≤0.015%, S≤0.003%.
2. ngaPrecision Manufacturing:nga
   • Stress-kontrolado nga bugnaw nga pagporma + stress-relief annealing.
   • Welding: High-purity Ar TIG + 100% RT inspection + cryo-cycling.
   • Dimensyon nga katukma: ± 0.02mm diametro, ovality ≤0.03mm.
3. ngaPagtapos sa nawong:Katapusan nga electrolytic/kemikal nga pagpasinaw aron matangtang ang mga micro-cracks (Ra ≤0.4µm).
4. ngaProtokol sa Pag-instalar:nga
   • Mga kinahanglanon sa flange:Ra ≤1.6µm, paralelismo ≤0.05mm.
   • Bolt Pre-tension: Gamita ang calibrated hydraulic tensioners. Ibutang ang cryogenic compensation sa preload.Ayaw gayud impak-tighten!
   • Cooling Protocol: Ramp cooling≤5°C/minpara malikayan ang thermal shock.

ngaV. Panaposnga

Para sa liquid nitrogen sa -200°C/20MPa,cryo-treated 304L/316L stainless steelnagtanyag labing maayo nga katig-a, kusog, ug gasto-episyente alang sa Ø110 × 3.2mm nga mga selyo. ngaAluminum bronse (C95500).milabaw sa mga senaryo sa pagsul-ob/kadaghanon sa pagmentinar, samtangnickel alloys (Inconel 718/Hastelloy).sulbaron ang grabeng pressure/corrosion.
ngaAng katapusang kasaligan nagdepende sa:nga

• Dili masayop nga pagpangita sa materyal
• Precision manufacturing (labi na ang surface finish)
• Estrikto nga disiplina sa pag-instalar.