มาตรฐานสำหรับโบลต์ทนอุณหภูมิสูง-และการใช้งานโบลท์สแตนเลสดูเพล็กซ์

ในบรรดาที่ใช้กันทั่วไปในปัจจุบันสลักเกลียวทนอุณหภูมิสูง-ผลิตภัณฑ์ที่ทำจากเพล็กซ์สแตนเลส 2205 ถูกนำไปใช้อย่างกว้างขวาง สลักเกลียวสแตนเลสสตีล 2205 ดูเพล็กซ์มีความสามารถในการปรับตัวได้ดีเยี่ยมกับอุณหภูมิสูงและต่ำ: อุณหภูมิการทำงานที่มั่นคงอย่างต่อเนื่องของพวกเขามักจะ 250 - 300 องศา (สามารถทนต่อประมาณ 400 องศาสำหรับช่วงเวลาสั้น ๆ ) และพวกเขาสามารถทนต่ออุณหภูมิต่ำได้ -60 องศา ตัวอย่างเช่นสลักเกลียวเหล็กโลหะผสมโครเมี่ยม 42Crmo โครเมียม-โมลิเบนเนียมสามารถทำงานได้อย่างเสถียรในระยะเวลาประมาณ 360 องศาในช่วงเวลาสั้น ๆ แต่คุณสมบัติเชิงกลของพวกเขามีแนวโน้มที่จะผันผวนเมื่ออุณหภูมิแวดล้อมลดลงอย่างรวดเร็วหรือกลับสู่ปกติ ในทางตรงกันข้ามสลักเกลียวสแตนเลสสตีล 2205 เพล็กซ์รักษาประสิทธิภาพที่มั่นคงในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูงและอุณหภูมิต่ำ

จะแยกความแตกต่างของสลักเกลียวสแตนเลสที่แตกต่างกันได้อย่างไร? สลักเกลียวสแตนเลส 304 ตัวที่พบได้ทั่วไปมีการทำเครื่องหมาย "A2-70" บนหัวสลักเกลียวสแตนเลส 316 ตัวถูกทำเครื่องหมายว่า "A4-70" หรือ "A4-80" และสลักเกลียวสแตนเลสสตีล 2205 ส่วนใหญ่จะถูกทำเครื่องหมายโดยตรง "2205"

ความแตกต่างระหว่างสูง - สลักเกลียวที่ทนต่ออุณหภูมิและสลักเกลียวธรรมดา

หลายคนเชื่อผิดว่า - สลักเกลียวที่ทนต่ออุณหภูมิสูงจะต้องมีพารามิเตอร์แรงดึงและแรงบิดสูงกว่าความแข็งแรงสูงกว่าปกติ - สลักเกลียว แต่นี่ไม่ใช่กรณี ความแตกต่างหลักระหว่างพวกเขาอยู่ในคุณสมบัติของวัสดุมากกว่าความแข็งแรงพื้นฐาน: ในประเทศ, 42crmo chromium - เหล็กโลหะผสมโมลิบดีนัมมักใช้ในการผลิตสลักเกลียวที่มีความต้านทานต่ออุณหภูมิสูง อย่างไรก็ตามวัสดุ 42CRMO ยังคงมีความเสถียรที่อุณหภูมิสูง (ประมาณ 360 องศา) โดยไม่ลดแรงบิดหรือลดความแข็ง สลักเกลียวธรรมดา (เช่นเหล็กกล้าคาร์บอนหรือสลักเกลียวสแตนเลสทั่วไป) สามารถทำงานได้ตามปกติต่ำกว่า 200 องศาเท่านั้นซึ่งไม่สามารถทำได้ตามข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพเชิงกลที่ออกแบบมา ดังนั้นสูง - สลักเกลียวที่ทนต่ออุณหภูมิที่ทำจาก 42crmo ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในสภาพการทำงานที่อุณหภูมิสูงเช่นภาชนะรับแรงดันและหม้อไอน้ำ

นอกจากนี้ ภายใต้สภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูง- ประสิทธิภาพการป้องกัน-การสั่นสะเทือนของสลักเกลียวที่มีความแข็งแรงสูง-แบบทั่วไปยังด้อยกว่าสลักเกลียวที่ทนต่ออุณหภูมิสูง-มาก: ภายใต้ข้อกำหนดเฉพาะและสภาวะอุณหภูมิที่เหมือนกัน โบลต์ที่มีความแข็งแรงสูง-จากโลหะผสมเหล็กธรรมดาสามารถทนต่อการสั่นสะเทือนประมาณ 80 ครั้งก่อนที่จะคลายตัวอย่างเห็นได้ชัด ในขณะที่ สลักเกลียวทนอุณหภูมิสูง 42CrMo-สามารถทนต่อแรงสั่นสะเทือนได้ประมาณ 200 ครั้งก่อนที่จะคลายออก คุณลักษณะของสลักเกลียวทนอุณหภูมิสูง-นี้ไม่สามารถแทนที่ด้วยสลักเกลียวธรรมดาได้ การเปลี่ยนโดยพลการอาจทำให้อุปกรณ์ขัดข้องได้ง่ายเนื่องจากการคลายสลักเกลียว และความเสี่ยงที่อาจเกิดขึ้นดังกล่าวไม่สามารถหลีกเลี่ยงล่วงหน้าได้อย่างสมบูรณ์ผ่านกลยุทธ์ฉุกเฉิน

สูง - สลักเกลียวที่ทนต่ออุณหภูมิยังมีข้อกำหนดพิเศษสำหรับการรักษาพื้นผิว: การใช้ 42crmo เป็นตัวอย่างความแข็งของมันคล้ายกับสลักเกลียวเกรด 12.9 - หลังการผลิตมันต้องการการรักษาความร้อนและการเคลือบออกไซด์สีดำ; การชุบแบบชุบสังกะสีหรือนิกเกิลมักจะไม่จำเป็นเนื่องจากสภาพการทำงานอุณหภูมิสูง - สูงการเคลือบไม่เพียง แต่ล้มเหลวในการป้องกัน แต่ยังส่งผลกระทบต่อประสิทธิภาพของสลักเกลียวเนื่องจากความล้มเหลวอุณหภูมิสูง

เมื่อยอมรับสลักเกลียวที่ทนต่ออุณหภูมิสูง - การยืนยันวัสดุเป็นสิ่งสำคัญที่สุดและจำเป็นต้องตรวจสอบว่าข้อมูลความเครียดและคุณสมบัติเชิงกลของพวกเขาตรงตามข้อกำหนดการออกแบบ - ทั้งคู่นั้นขาดไม่ได้หรือไม่ หากวัสดุมีค่าต่ำกว่ามาตรฐานแม้จะมีความแข็งสูงก็ไม่สามารถบรรลุประสิทธิภาพของ 42CRMO หรือ 2205 Duplex Steel ในสภาพแวดล้อมอุณหภูมิสูง - ดังนั้นในระหว่างการยอมรับจึงจำเป็นที่จะต้องกำหนดให้ซัพพลายเออร์จัดทำหมายเลขชุดวัสดุและรายงานการวิเคราะห์วัสดุ สำหรับสภาพแวดล้อมการติดตั้งที่แตกต่างกันบุคลากรที่เกี่ยวข้องจะต้องได้รับการฝึกอบรมอย่างมืออาชีพเพื่อควบคุมข้อควรระวังการใช้งานและข้อกำหนดมาตรฐานที่สอดคล้องกันของสลักเกลียวที่ทนต่ออุณหภูมิสูง -

ลักษณะและการใช้งานของสลักเกลียวสแตนเลสเพล็กซ์ (ยกตัวอย่าง 2205 เป็นตัวอย่าง)
 

สลักเกลียวสแตนเลสเพล็กซ์มีบทบาทสำคัญในระหว่างการก่อสร้างฮ่องกง - Zhuhai - สะพานมาเก๊า เมื่อวันที่ 23 ตุลาคม 2018 ฮ่องกง - Zhuhai - สะพานมาเก๊าเปิดให้เข้าสู่การจราจร 55 - กิโลเมตรสะพานข้ามทะเลขนาดใหญ่ที่เชื่อมต่อฮ่องกง, Zhuhai และมาเก๊าได้ตระหนักถึงวงกลมชีวิต 30 นาทีระหว่างสามแห่งลดค่าใช้จ่ายด้านโลจิสติกส์อย่างมีนัยสำคัญและส่งเสริมการพัฒนาประสานงานของทั้งสามภูมิภาค ในโครงการนี้การใช้งานของการพัฒนาในประเทศและผลิตสลักเกลียวสแตนเลสเพล็กซ์ถึง 1,200 ตันทำลายการพึ่งพาก่อนหน้านี้อย่างสมบูรณ์บนสลักเกลียวสแตนเลสเพล็กซ์นำเข้าสำหรับการก่อสร้างสะพาน

ก่อนหน้านี้,สลักเกลียวสแตนเลสเพล็กซ์ใช้ในโครงการสะพานในประเทศส่วนใหญ่จำเป็นต้องนำเข้า อย่างไรก็ตาม องค์กรที่เข้าร่วมในการก่อสร้างสะพานฮ่องกง-จูไห่-มาเก๊า ผ่านการวิจัยขั้นพื้นฐานเกี่ยวกับวัสดุสแตนเลสดูเพล็กซ์และการควบคุมประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป ได้ผลิตสลักเกลียวที่มีคุณภาพเทียบเท่ากับสินค้านำเข้า สิ่งนี้ไม่เพียงสร้างมาตรฐานสำหรับคู่ค้าในประเทศเท่านั้น แต่ยังเพิ่มความแข็งแกร่งทางเทคนิคของตนเองด้วย โดยวางรากฐานสำหรับการพัฒนาองค์กรต่างๆ ภายใต้ "โครงการริเริ่มหนึ่งแถบหนึ่งเส้นทาง"

สลักเกลียวสแตนเลสเพล็กซ์ (เช่น 2205) สามารถตอบสนองสถานการณ์ความต้องการ - สูงเช่นสะพานส่วนใหญ่เนื่องจากคุณสมบัติหลักสามประการ:

ทนต่อการกัดกร่อนได้ดีเยี่ยม: ความต้านทานการกัดกร่อนนั้นเหนือกว่าโบลท์สแตนเลส 304 มาก สะพานอยู่ในสภาพแวดล้อมทางทะเล ซึ่งความเข้มข้นของการกัดกร่อนของน้ำทะเลและ-อากาศที่มีหมอกเกลือสูงนั้นสูงกว่าในสถานการณ์ประจำวันมาก. 304 สลักเกลียวสแตนเลสไม่สามารถตอบสนอง-ข้อกำหนดความต้านทานการกัดกร่อนในระยะยาวได้ ในขณะที่เหล็กกล้าดูเพล็กซ์ 2205 ซึ่งมีโครเมียมประมาณ 22% และโมลิบดีนัม 3% สามารถสร้างฟิล์มพาสซีฟที่มีความเสถียรและต้านทานได้อย่างมีประสิทธิภาพ การกัดกร่อนในสภาพแวดล้อมทางทะเล

ประสิทธิภาพความแข็งแรงสูง: ความต้านทานแรงดึงของสลักเกลียวสแตนเลสดูเพล็กซ์ 2205 อยู่ที่ประมาณ 800MPa และความแข็งแรงของผลผลิตอยู่ที่ประมาณ 550MPa-1.5{-2 เท่าของสลักเกลียวสแตนเลส 304 ทั่วไป (ความต้านทานแรงดึงประมาณ 515MPa ความแข็งแรงของผลผลิตประมาณ 205MPa) ความแข็งแรงที่ทดสอบจริงนั้นเกินกว่าสลักเกลียวเกรด 8.8 ของเหล็กกล้าคาร์บอน (ความต้านทานแรงดึงมากกว่าหรือเท่ากับ 800MPa, ความแข็งแรงของผลผลิตมากกว่าหรือเท่ากับ 640MPa) ให้การรับประกันความแข็งแรงที่เชื่อถือได้สำหรับการเชื่อมต่อสะพาน เหล็กกล้าไร้สนิมดูเพล็กซ์ที่มีความแข็งแรงสูงมาจากโครงสร้างดูเพล็กซ์ออสเทนนิติก-เฟอริติก ซึ่งมีปริมาณคาร์บอนไม่สูง ในความเป็นจริง เหล็กดูเพล็กซ์ 2205 มีปริมาณคาร์บอนต่ำมาก (น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.03%) ต่ำกว่าเหล็กกล้าไร้สนิม 304 (น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.08%) จึงหลีกเลี่ยงความเสี่ยงต่อการกัดกร่อนตามขอบเกรนที่เกิดจากคาร์บอนสูง

เข้ากันได้ดีในการเชื่อม: ในการก่อสร้างสะพาน ส่วนประกอบที่เชื่อมต่อบางส่วนจำเป็นต้องได้รับการแก้ไขโดยการเชื่อม สลักเกลียวสแตนเลสดูเพล็กซ์สามารถเข้ากันได้กับพื้นที่เชื่อมโดยไม่ทำให้ประสิทธิภาพลดลงเนื่องจากอิทธิพลของความร้อนจากการเชื่อม สลักเกลียวสแตนเลสธรรมดา หากอยู่ใกล้กับบริเวณที่มีรอยเชื่อม มีแนวโน้มที่จะเปลี่ยนโครงสร้างเนื่องจากอิทธิพลของความร้อน ส่งผลให้ความแข็งแรงและความต้านทานการกัดกร่อนลดลง และไม่เป็นไปตามข้อกำหนดด้านความแน่นของการเชื่อมต่อ ข้อได้เปรียบนี้เกิดจากสัดส่วนที่เหมาะสมขององค์ประกอบโลหะผสม (เช่น ไนโตรเจน) ในเหล็กกล้าดูเพล็กซ์ 2205 ทำให้มีความเสถียรทางความร้อนที่ดี

นอกจากสะพานแล้ว 2205 ดูเพล็กซ์สลักเกลียวสแตนเลสยังมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในโรงงานปิโตรเลียมการกลั่นเชื้อเพลิงชีวภาพอุปกรณ์บรรจุภัณฑ์อาหาร ฯลฯ : ในการขุดเจาะปิโตรเลียมความเข้ากันได้ของกัลวานิกที่ดีสามารถตอบสนองความต้องการของการเชื่อมต่อท่อเจาะ ในอุตสาหกรรมเชื้อเพลิงชีวภาพและอาหารการต้านทานการกัดกร่อนที่ยอดเยี่ยมและลักษณะการเร่งรัดต่ำสามารถตอบสนองความต้องการด้านสุขอนามัยและหลีกเลี่ยงการปนเปื้อนของผลิตภัณฑ์

หมายเหตุเพิ่มเติม

การชี้แจงเกี่ยวกับอุณหภูมิการทำงานของวัสดุ: คำแถลงก่อนหน้านี้ว่า "เพล็กซ์สแตนเลสสตีล 2205 สามารถทนต่อ 600 องศาหรือ 800 องศา" ไม่ถูกต้อง ในความเป็นจริงอุณหภูมิการให้บริการอย่างต่อเนื่องที่ 2205 Duplex Steel ไม่ควรเกิน 300 องศาและอุณหภูมิระยะสั้นสูงสุด - อุณหภูมิการให้บริการคือประมาณ 400 องศา เกินช่วงนี้จะทำให้เกิดความไม่สมดุลของโครงสร้างเพล็กซ์ลดความต้านทานการกัดกร่อนและความแข็งแรงอย่างมีนัยสำคัญ

การแก้ไขการเชื่อมสลักเกลียว: ในการก่อสร้างสะพานสลักเกลียวตัวเองมักจะไม่เชื่อมโดยตรง แต่บรรลุการเชื่อมต่อที่เชื่อถือได้โดยการปรับให้เข้ากับส่วนประกอบที่เชื่อมต่อเชื่อมหลีกเลี่ยงความเสียหายต่อประสิทธิภาพของสลักเกลียวเนื่องจากอุณหภูมิการเชื่อมสูง

การแก้ไขเนื้อหาคาร์บอน: หนึ่งในข้อได้เปรียบหลักของสแตนเลสเพล็กซ์ (เช่น 2205) คือปริมาณคาร์บอนต่ำไม่ใช่ "ค่อนข้างสูง" ปริมาณคาร์บอนต่ำเป็นกุญแจสำคัญในการต้านทานการกัดกร่อนแบบระหว่างเกรนซึ่งจำเป็นต้องแตกต่างจากช่วงปริมาณคาร์บอนของสแตนเลสทั่วไป (เช่น 304)