金屬波紋管為何要進(jìn)行固熔處理
波紋管的成形過程,是其基材產(chǎn)生塑性大變形的過程,它使結(jié)構(gòu)材料(通常為奧氏體不銹鋼)經(jīng)歷了塑性范圍的加載與卸載。因此結(jié)構(gòu)材料的性能(主要是指屈服強(qiáng)度)發(fā)生了很大的變化,這就是所謂的硬化現(xiàn)象。一般地,波紋管成形完成后,材料的屈服強(qiáng)度會成倍地提高。
雖然18-8 系列不銹鋼具有優(yōu)異的成型性、較高的疲勞強(qiáng)度、高溫強(qiáng)度和耐多種腐蝕的能力,被大量地用于制造波紋管,并且應(yīng)用得十分成功。但人們也發(fā)現(xiàn)應(yīng)力腐蝕或晶體腐蝕對 18-8 系列不銹鋼的破壞問題還是大量存在的。為了克服上述兩類腐蝕,常用的方法有兩種:選擇新型的高鎳波紋管材料(如Incolloy800,Inconel625等)或?qū)Τ尚秃蟮牟y管進(jìn)行固溶處理。固溶處理后的波紋管材料晶粒細(xì)化、組織單一,可消除成型應(yīng)力,提高耐蝕性能。固溶處理后,應(yīng)進(jìn)行酸洗、鈍化。
研究表明,固熔處理后的波紋管有以下幾個特點:
①固溶處理后的波紋管彈性初始剛度變化并不大, 但波紋管彈性工作范圍與成形態(tài)波紋管相比明顯減小。這種差異,有利于改善管道支架的受力情況。
②固溶處理后的波紋管承壓能力大幅度下降, 通常只有成型態(tài)波紋管的一半左右。因此在進(jìn)行波紋管設(shè)計時,需要增加波紋管的厚度,保證波紋管的柱穩(wěn)定性和平面穩(wěn)定性。
③固溶處理對波紋管的疲勞壽命影響較小,只要充分考慮波紋管承壓能力的減小量,成型態(tài)波紋管的疲勞壽命計算公式可用于固溶態(tài)波紋管的壽命計算。
④固溶處理只能消除波紋管成形過程中和焊接過程中產(chǎn)生的殘余應(yīng)力,無法消除波紋管吸收位移時由變形產(chǎn)生的局部應(yīng)力, 因此不能用固溶處理的方法來消除波紋管的應(yīng)力腐蝕問題。
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