I dtimpeallachtaí crua atá faoi réir teochtaí crióigineacha agus brú thar a bheith ard araon—áit a bhfuil an meán nítrigin leachtach (fiuchphointe: -196°C), titeann an teocht oibriúcháin go -200°C, agus sroicheann an brú 20MPa (~200 atm)—d’fhéadfadh teip aon chomhpháirte séalaithe iarmhairtí tubaisteacha a bheith mar thoradh air. I gcás fáinní séalaithe miotail a bhfuil trastomhas istigh de 110mm agus trastomhas sreinge de 3.2mm acu, bíonn an rogha eolaíoch ábhar agus dearadh struchtúrach ríthábhachtach.
I. Dúshláin Chroí i ndálaí foircneacha
- Gaiste Briseadh Ísealteochta:Ag -200°C, titeann déine an chuid is mó d’ábhair go mór, agus méadaíonn an sobhristeacht. Tá baol briste tubaisteach i bhfáinní séalaithe mar gheall ar thiúchan struis nó tionchar beag.
- Bagairt Dífhoirmithe Ardbhrú:Éilíonn brú 20MPa neart toradh thar a bheith ard agus dolúbthacht frith-dhífhoirmithe chun teip de bharr comhbhrú iomarcach, easbhrúite (ó bhearnaí ar an bhflange), nó éagobhsaíocht struchtúrach a chosc.
- Riosca Mí-oiriúnachta Crapadh Teirmeach:Is féidir le difríochtaí i gcomhéifeachtaí leathnú teirmeach (CTE) idir ábhair fáinne séalaithe (m.sh., cruach dhosmálta) agus ábhair flanse caillteanas teagmhála séalaithe, sceitheadh brú, nó ró-ualach struis áitiúil a chur faoi deara.
- Comhoiriúnacht Nítrigine Leachtaigh:In ainneoin táimhe cheimiceach nítrigine leachta, ní mór d’ábhair shéalaithe fanacht go hiomlán cobhsaí ag -200°C, rud a chuireann deireadh le rioscaí briosctha, aistrithe céime, nó dianscaoilte.
- Cumas Cothabhála Séalaithe:Éilíonn ábhair sreabhadh plaisteach measartha (“sreabhadh fuar”) chun lochtanna micreascópacha ar an bhflange a líonadh agus séalú tosaigh a bhaint amach. Ní mór dóibh téarnamh leaisteach leordhóthanach a choinneáil chun déileáil le luaineachtaí brú nó timthriallta teirmeacha.
II. Príomhmholtaí: Cruach Dhosmálta Austeníteach & Cóimhiotail Speisialtachta
Agus cothromaíocht feidhmíochta, cost-éifeachtúlacht, agus aibíocht an tslabhra soláthair á gcur san áireamh, tugtar tús áite do na hábhair seo a leanas le haghaidh fáinní 110 × 3.2mm faoi -200 ° C / 20 MPa:
- Cruach Dhosmálta Austeníteach Feabhsaithe (Príomhrogha):
- Gráid:304L / 316L.Laghdaíonn cion carbóin thar a bheith íseal an riosca deascadh cairbíde le linn táthú nó timthriallú teirmeach, rud a chinntíonn diana crióigineach.A bhuíochas dá bhfriotaíocht den scoth in aghaidh briosctha, a n-inúsáidteacht mhaith, agus a gcomhoiriúnacht le nítrigin leachtach, is fearr iad. Tá neart 304L leordhóthanach ag 20MPa; uasghrádaigh go 316L ina bhfuil Mo má tá rianta d’eisíontais chreimneacha ann.
- Príomhbhuntáistí:Aibíocht tionscail, rialú costais, diana crióigineach den scoth (tionchar Charpy V-notch >100J ag -196°C).
- Moladh Stáit:Sreang fuar-tharraingthe atá annáilte le tuaslagán le cóireáil chrióigineach agus meilt beachtais.
- Cré-umha Alúmanaim (Rogha Mhalartach Criticiúil):
- Gráid:C95400 (CuAl10Fe3) / C95500 (CuAl11Fe6Ni6).
- Príomhbhuntáistí:Dianacht chrióigineach gan sárú (coinníonn sé insínteacht síos go -269°C), neart/cruas ard chun seasamh in aghaidh easbhrúite/caitheamh, sreabhadh fuar den scoth le haghaidh comhréireacht dromchla séalaithe, agus seoltacht theirmeach níos fearr ná cruach dhosmálta.
- Breithnithe:Oiriúnach le haghaidh frithchuimilte dinimiciúil/díchóimeála go minic. Riosca íseal i nítrigin leachtach íon ach measúnú a dhéanamh ar chomhoiriúnacht ocsaigine féideartha. Costas níos airde ná cruach dhosmálta.
- Cóimhiotail Bhunaithe ar Nicil (Cúltaca Ardfheidhmíochta):
- Gráid:Inconel 718 (neart ard), Hastelloy C-276/C-22 (friotaíocht creimeadh).
- Buntáistí:Cuireann Inconel 718 insínteacht ar fáil ag -253°C móide neart thar a bheith ard (>20MPa). Sármhaitheas Hastelloy in eisíontais chreimneacha (m.sh., aigéid, iain Cl⁻).
- Teorainneacha:Costas ard agus castacht déantúsaíochta; curtha in áirithe do bhrúnna foircneacha/rioscaí creimeadh.
Ábhar Criticiúil: Sonraí Feidhmíochta do 304L ag -200°C
| Maoin | Cruach Dhosmálta Austeníteach 304L (-200°C) | Suntasacht |
|---|---|---|
| Neart Teanntachta (Rm) | ≈ 1500 MPa | Dúbailte vs. RT; seasann sé le 20MPa |
| Cruas Briste (K_IC) | 120-180 MPa·√m | Coscann sé bristeadh sobhriste |
| CTE (α) | 10.5 ×10⁻⁶/K | Meaitseáil le flange CTE |
| Seoltacht Theirmeach (λ) | ≈ 9 W/(m·K) | Feabhsaíonn sé dáileadh teirmeach |
III. Uasmhéadú Struchtúrach le haghaidh Fáinní 110 × 3.2mm
- Anailís ar Thrastomhas Sreinge:Soláthraíonn trastomhas sreinge 3.2mm (i gcomparáid le 110mm ID) trasghearradh leordhóthanach chun brú agus dífhoirmiú 20MPa a sheasamh. Thitfeadh sreanga níos tanaí.
- Dearthaí Séala is Fearr:
- Fáinne-C:Trasghearradh simplí C-chruthach. Comhbhrú measartha (15–25% de thrastomhas na sreinge). Iontaofa suas le 70MPa+. Costas níos ísle, oiriúnach do shéalaí statach.
- Fáinne-E:Trasghearradh cruth E inbhéartaithe (línte séalaithe dúbailte). Athléimneacht níos fearr i leith timthriallú teirmeach/chreathadh. Caoinfhulaingt níos airde i leith mí-ailíniú flanse.
- Feabhsú Dromchla:Caithfidh dromchlaí séalaithe bailchríoch scátháin a bhaint amach (Ra ≤ 0.8µm, go hidéalach≤0.4µmCuir plátáil airgid tanaí i bhfeidhm (<5µm) chun teagmháil theirmeach/séalú crióigineach a fheabhsú.
IV. Déantúsaíocht, Suiteáil & Rialú Cáilíochta
- Foinsiú Ábhar:Sreang inrianaithe atá deimhnithe le crióigin (m.sh., ASTM A276/A479). Rialú P≤0.015%, S≤0.003%.
- Déantúsaíocht Beachtais:
- Fuarfhoirmiú rialaithe struis + annéalú faoisimh struis.
- Táthú: Ar TIG ard-íonachta + cigireacht RT 100% + crió-thimthriallú.
- Cruinneas toisí: trastomhas ±0.02mm, ubhchruthacht ≤0.03mm.
- Críochnú Dromchla:Snasú leictrealaíoch/ceimiceach deiridh chun micrea-scoilteanna a bhaint (Ra ≤0.4µm).
- Prótacal Suiteála:
- Riachtanais flanse:Ra ≤1.6µm, comhthreomhaireacht ≤0.05mm.
- Réamh-theannas Bolt: Bain úsáid as teannasóirí hiodrálacha calabraithe. Cuir cúiteamh crióigineach i bhfeidhm ar réamh-ualach.Ná teannaigh le tionchar riamh!
- Prótacal Fuaraithe: Fuarú rampa≤5°C/nóimchun turraing theirmeach a sheachaint.
V. Conclúid
I gcás nítrigin leachtach ag -200°C/20MPa,cruach dhosmálta 304L/316L crió-chóireáilteCuireann sé diana, neart agus cost-éifeachtúlacht optamach ar fáil do rónta Ø110 × 3.2mm.Cré-umha alúmanaim (C95500)Sármhaith i gcásanna caitheamh/cothabhála minic, aguscóimhiotail nicil (Inconel 718/Hastelloy)aghaidh a thabhairt ar bhrú/creimeadh foircneach.
Braitheann an iontaofacht deiridh ar:
- Foinsiú ábhar gan smál
- Déantúsaíocht bheachtais (go háirithe bailchríoch dromchla)
- Smacht daingean suiteála.
Am an phoist: 7 Lúnasa 2025