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厚壁不锈钢管的弯曲力矩与载荷的偏心度有关

放大字体  缩小字体 发布日期:2019-06-11  浏览次数:1 选择视力保护色:

[摘要]中华不锈钢网从权威人士处获悉:在大口径厚壁钢管制作零件的加工中,对影响厚壁钢管加工性能的因素不能简单地分析,而应当全面地

中华不锈钢网从权威人士处获悉:在大口径厚壁钢管制作零件的加工中,对影响厚壁钢管加工性能的因素不能简单地分析,而应当全面地加以研究。要在各种矛盾中,找出具体加工条件下影响材料切削加工性的主要矛盾。在抓住这个主要矛盾,兼顾其它矛盾的情况下,找出适合它的解决方法。为此,可以把常用大口径厚壁钢管中影响加工性的重要性能指标(硬度、抗拉强度、延伸率,冲击值、导热系数),按量的变化分成10~12级,用以综合衡量切削加工性的好坏。根据具体材料的力学、物理性能,在表4-6中可以查出该材料的切削加工性级号,并可看出影响加工性的主要因素,从而采取解决问题的措施。常用优质碳素结构钢、合金结构钢、不锈钢、铸铁、铝及铝合金、钢及铜合金、非金属等材料的主要为学、物理性能及切削加工性分级情况,分别列于表4-7至4-13。
  
  在将直径180毫米的厚壁不锈钢管试样电抛光之后,使用带圆光栏的暗盒相机(暗盒直径47毫米,光栏孔径1.0毫米)拍摄下铁靶X射线衍射照片。为了确定X射线照片的线宽,进行了显微测光,测定了微电压和晶块尺寸。全部测量均按(111)和(311)线进行。用带探针的口一相位计测定了试样和厚壁不锈钢管中依变形程度而变的磁相的相对数量。该相位计可以测定不大体积内磁相的相对量,无需制作专用的试样。
  
  中华不锈钢网从权威人士处获悉:还用磁秤测定了磁相的相对数量。用①Bn-2型铁素体测量仪测定了a-相的百分数。按O.I/I.姆格布良的方法测定了随变形程度和变形方法而变的钢中位错密度,并测定了次级塑性效应。将试样置于真空(10毫米水柱)和石英管中,按专为所研究的钢种选定的不同温度进行了退火。根据测量出的硬度和机械试验的结果判断厚壁不锈钢管的硬化情况。用具各下列条件的焊缝和母体厚壁不锈钢管的微型断裂试样进行了机械试验:1)退火具有4~5级(个别情况下,1~2级)晶粒的单相奥氏体组织的母体厚壁不锈钢管;2)焊接后为(6+y)组织的焊缝;3)均质退火后具有3N4级晶粒的单相奥氏体组织的焊缝。
  
  首先是用洛氏硬度试验用的压力机上变形的试样进行试验(在做低变x程度的研究时),其次是用轧卡的锥形管段做成的试样试验,再次是用按工艺程序轧制成的钢管试样做试验。变形是在20和250℃温度下进行的。变形程度是按下式估计的为了揭示在250℃温度下以s=10- 12%变形的试样上的温变形情况,制作了磨片并进行了酸洗。然后使试样以e= 10~12%进行冷变形,温州市经协钢管制造有限公司进行酸洗,以便揭示冷变形后看到的滑移带同温变形厚壁不锈钢管先前形成的但并未要示出的组织元素的相互作用。冷变形时在某些地方形成的滑移带没有到达晶界,并在晶粒内部具有不同长度,这表明存在障碍,看来是在预先的温变形时形成的不均匀位错积累。
  
  把预先冷变形并酸洗过的试样再进行温变形,便可看出滑移带是以一般的方式扩展的,在遇到双晶界时即改变方向或与其他滑移带发生交互作用。
  
  机械加工人员和操作人员都能显着地影响厚壁不锈钢管的疲劳寿命。由于划痕和刮痕是明显的应力集中处,故严重地降低疲劳抗力。其它的影响更是难于捉摸。可看出旋紧力矩对疲劳寿命的影响是很大的,可相差五倍。如果螺帽太松,则由装配引起的平均应力就低,但在交变应力作用下的动应力,会因这种草率的配合而变高。如果螺帽太紧,则由于装配的平均应力偏高,也会降低寿命。厚壁不锈钢管在螺帽和配合面间由于使用锥形垫圈而产生斜度的结果。如存在斜度,则不仅载荷既集中又高,而且载荷的偏心度也会引起不必要的弯曲力矩。几度的倾斜能使寿命减少百倍。为了使配合面能正确固定,避免过渡摩擦和保护配合面,图42说明采用润滑剂的重要性。润滑剂的类型也很重要,采用新配的十二烷醇的结果最好。涉及到结合表面的防护和磨蚀问题时,将再会遇到这些润滑剂问题。
  
  中华不锈钢网从权威人士处获悉:正确的保养消除厚壁不锈钢管由于使用条件引起的应力集中,能显着地延长疲劳寿命。作者引用了一个关于燃烧室衬套的良好的实例。这些衬套孔的冲切边缘用铰孔、砂纸打光、蒸气喷砂等方法,改善了它们的疲劳寿命,这种形式的定期处理无疑地会更有益处。该文献中还指出了在涡轮叶片的一种研究中,用定期抛光和浸蚀方法来消除使用中造成的不平整度。从而改进了寿命。这个问题将在后面结合材料的调整加以讨论。
  
  为避免不必要的应变集中,有时可以改变厚壁不锈钢管使用条件。在参考文献中也可以看到有关厚壁不锈钢管涡轮叶片的实例。由于涡轮发动机的快速起动就会造成温度猛升,从而引起高温区域的(由热应力造成的)应变高度集中。在通过预定的顺序点燃喷嘴的情况下,逐渐地起动发动机就可大大地减少应变集中并改善热疲劳寿命。通过对所有环节仔细观察,就有不少机会避免或减轻应变集中,改进疲劳寿命。

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