Μεταξύ των ευρέως χρησιμοποιούμενων επί του παρόντοςμπουλόνια ανθεκτικά σε υψηλές-θερμοκρασίες, τα προϊόντα από διπλό ανοξείδωτο χάλυβα 2205 εφαρμόζονται ευρέως. Τα διπλά μπουλόνια από ανοξείδωτο χάλυβα 2205 έχουν εξαιρετική προσαρμοστικότητα σε υψηλές και χαμηλές θερμοκρασίες: η συνεχής σταθερή θερμοκρασία λειτουργίας τους είναι συνήθως 250-300 μοίρες (μπορεί να αντέξει περίπου 400 μοίρες για μικρά χρονικά διαστήματα) και μπορεί να ανεχθεί χαμηλές θερμοκρασίες -60 βαθμούς, καθιστώντας τα κατάλληλα για σενάρια με απότομες αλλαγές θερμοκρασίας. Για παράδειγμα, οι βίδες από χάλυβα από κράμα χρωμίου-μολυβδαινίου 42CrMo μπορούν να λειτουργούν σταθερά σε περίπου 360 μοίρες για μικρά χρονικά διαστήματα, αλλά οι μηχανικές τους ιδιότητες τείνουν να κυμαίνονται όταν η θερμοκρασία περιβάλλοντος πέφτει απότομα ή επανέρχεται στο κανονικό. Αντίθετα, τα διπλά μπουλόνια από ανοξείδωτο χάλυβα 2205 διατηρούν σταθερή απόδοση σε τέτοια εναλλασσόμενα περιβάλλοντα υψηλής και χαμηλής θερμοκρασίας.
Πώς να διακρίνετε τα μπουλόνια από ανοξείδωτο χάλυβα από διαφορετικά υλικά; Τα κοινά μπουλόνια από ανοξείδωτο χάλυβα 304 φέρουν την ένδειξη "A2-70" στην κεφαλή, τα 316 μπουλόνια από ανοξείδωτο χάλυβα φέρουν την ένδειξη "A4-70" ή "A4-80" και τα διπλά μπουλόνια από ανοξείδωτο χάλυβα 2205 φέρουν ως επί το πλείστον απευθείας τη σήμανση "2205" στην κεφαλή (ορισμένα μπορεί επίσης να φέρουν τον κωδικό GASTM. S32205), επιτρέποντας στους χρήστες να τα αναγνωρίσουν γρήγορα.
Διαφορές μεταξύ μπουλονιών ανθεκτικών σε υψηλή- θερμοκρασίας και συνηθισμένων μπουλονιών
Πολλοί άνθρωποι πιστεύουν λανθασμένα ότι τα μπουλόνια που είναι ανθεκτικά σε υψηλές-θερμοκρασίες πρέπει να έχουν υψηλότερες παραμέτρους αντοχής εφελκυσμού και ροπής από τα συνηθισμένα μπουλόνια υψηλής- αντοχής, αλλά αυτό δεν ισχύει. Η βασική διαφορά μεταξύ τους έγκειται στις ιδιότητες του υλικού και όχι στη βασική αντοχή: εγχώρια, ο χάλυβας από κράμα μολυβδαινίου 42CrMo χρησιμοποιείται συνήθως για την παραγωγή μπουλονιών ανθεκτικών σε υψηλές{{5} θερμοκρασία, των οποίων οι δείκτες αντοχής είναι παρόμοιοι με τους τυπικούς κοχλίες υψηλής αντοχής 12,9-υψηλής αντοχής. Ωστόσο, το υλικό 42CrMo παραμένει σταθερό σε υψηλές θερμοκρασίες (περίπου 360 μοίρες) χωρίς μείωση της ροπής ή μείωση της σκληρότητας. τα συνηθισμένα μπουλόνια (όπως ανθρακούχο χάλυβα ή τα συμβατικά μπουλόνια από ανοξείδωτο χάλυβα) μπορούν συνήθως να λειτουργήσουν κανονικά μόνο κάτω από 200 μοίρες, πέρα από το οποίο δεν πληρούν τις σχεδιασμένες απαιτήσεις μηχανικής απόδοσης. Επομένως, τα μπουλόνια ανθεκτικά σε υψηλές θερμοκρασίες από 42CrMo χρησιμοποιούνται ευρέως σε συνθήκες εργασίας σε υψηλή θερμοκρασία, όπως δοχεία πίεσης και λέβητες.
Επιπλέον, σε περιβάλλοντα υψηλών-θερμοκρασιών, η αντικραδασμική απόδοση των συμβατικών μπουλονιών υψηλής-αντοχής είναι πολύ κατώτερη από εκείνη των μπουλονιών υψηλής-θερμοκρασίας: κάτω από τις ίδιες προδιαγραφές και συνθήκες θερμοκρασίας, ο συνηθισμένος χάλυβας από κράμα υψηλής-αντοχής αντέχει περίπου πριν από 80 δονήσεις Τα μπουλόνια 42CrMo υψηλής-αντοχής σε θερμοκρασία μπορούν να αντέξουν περίπου 200 κραδασμούς πριν χαλαρώσουν. Αυτό το χαρακτηριστικό των μπουλονιών που είναι ανθεκτικές σε υψηλές θερμοκρασίες δεν μπορεί να αντικατασταθεί από συνηθισμένα μπουλόνια. Η αυθαίρετη αντικατάσταση μπορεί εύκολα να προκαλέσει αστοχίες του εξοπλισμού λόγω χαλάρωσης των μπουλονιών και τέτοιοι πιθανοί κίνδυνοι δεν μπορούν να αποφευχθούν πλήρως εκ των προτέρων μέσω στρατηγικών έκτακτης ανάγκης.
Τα μπουλόνια ανθεκτικά σε υψηλές{0}}θερμοκρασίες έχουν επίσης ειδικές απαιτήσεις για την επιφανειακή επεξεργασία: λαμβάνοντας ως παράδειγμα το 42CrMo, η σκληρότητά του είναι παρόμοια με αυτή των μπουλονιών ποιότητας 12,9-. Μετά την παραγωγή, χρειάζεται θερμική επεξεργασία και επίστρωση μαύρου οξειδίου. Ο γαλβανισμός ή η επινικελίωση είναι συνήθως περιττή, επειδή σε συνθήκες εργασίας σε υψηλές{5} θερμοκρασίες, η επίστρωση όχι μόνο δεν παρέχει προστασία αλλά επηρεάζει επίσης την απόδοση των μπουλονιών λόγω αστοχίας σε υψηλή θερμοκρασία.
Όταν αποδέχεστε-μπουλόνια ανθεκτικά σε υψηλές θερμοκρασίες, η επιβεβαίωση υλικού είναι η κορυφαία προτεραιότητα και είναι επίσης απαραίτητο να ελεγχθεί εάν τα δεδομένα καταπόνησης και οι μηχανικές τους ιδιότητες πληρούν τις απαιτήσεις σχεδιασμού-και τα δύο είναι απαραίτητα. Εάν το υλικό είναι υποβαθμισμένο, ακόμη και με υψηλή σκληρότητα, δεν μπορεί να επιτύχει την απόδοση του χάλυβα 42CrMo ή 2205 διπλής όψης σε περιβάλλοντα υψηλής{{5} θερμοκρασίας. Επομένως, κατά την αποδοχή, είναι σημαντικό να απαιτείται από τους προμηθευτές να παρέχουν αριθμούς παρτίδας υλικών και αναφορές ανάλυσης υλικού. για διαφορετικά περιβάλλοντα εγκατάστασης, το σχετικό προσωπικό πρέπει να λάβει επαγγελματική εκπαίδευση για να κατακτήσει τις προφυλάξεις χρήσης και τις αντίστοιχες τυπικές απαιτήσεις των μπουλονιών ανθεκτικών σε υψηλές θερμοκρασίες.
Χαρακτηριστικά και εφαρμογές των μπουλονιών από ανοξείδωτο χάλυβα διπλής όψης (Λαμβάνοντας ως παράδειγμα το 2205)
Τα διπλά μπουλόνια από ανοξείδωτο χάλυβα έχουν ήδη διαδραματίσει σημαντικό ρόλο κατά την κατασκευή της γέφυρας του Χονγκ Κονγκ-Zhuhai-Μακάο. Στις 23 Οκτωβρίου 2018, η γέφυρα του Χονγκ Κονγκ-Zhuhai-Μακάο δόθηκε στην κυκλοφορία. Αυτή η εξαιρετικά μεγάλη διαθαλάσσια γέφυρα μήκους 55- χιλιομέτρων που συνδέει το Χονγκ Κονγκ, το Ζουχάι και το Μακάο έχει πραγματοποιήσει έναν κύκλο ζωής 30 λεπτών ανάμεσα στα τρία μέρη, μειώνοντας σημαντικά το κόστος υλικοτεχνικής υποστήριξης και προωθώντας τη συντονισμένη ανάπτυξη των τριών περιοχών. Σε αυτό το έργο, η χρήση εγχώριων μπουλονιών από ανοξείδωτο χάλυβα που αναπτύχθηκαν και παράγονται εγχώρια, έφτασε τους 1.200 τόνους, σπάζοντας εντελώς την προηγούμενη εξάρτηση από εισαγόμενα διπλά μπουλόνια από ανοξείδωτο χάλυβα για την κατασκευή γεφυρών.
Προηγουμένως,μπουλόνια διπλής όψης από ανοξείδωτο χάλυβαπου χρησιμοποιούνται σε εγχώρια έργα γεφυρών χρειαζόταν κυρίως εισαγωγή· Ωστόσο, οι επιχειρήσεις που συμμετέχουν στην κατασκευή της γέφυρας του Χονγκ Κονγκ-Zhuhai{{1}Μακάο, μέσω βασικής έρευνας για υλικά διπλής όψης από ανοξείδωτο χάλυβα και ελέγχου της απόδοσης του τελικού προϊόντος, παρήγαγαν μπουλόνια με ποιότητα αντίστοιχη με τα εισαγόμενα προϊόντα. Αυτό όχι μόνο έθεσε ένα σημείο αναφοράς για τους εγχώριους ομολόγους τους, αλλά ενίσχυσε και τη δική τους τεχνική ισχύ, θέτοντας τα θεμέλια για την ανάπτυξη των επιχειρήσεων στο πλαίσιο της «Πρωτοβουλίας Belt and Road».
Τα διπλά μπουλόνια από ανοξείδωτο χάλυβα (όπως το 2205) μπορούν να ανταποκριθούν σε σενάρια υψηλών-απαιτήσεων όπως οι γέφυρες, κυρίως λόγω τριών βασικών χαρακτηριστικών:
Εξαιρετική αντοχή στη διάβρωση: Η αντοχή του στη διάβρωση είναι πολύ ανώτερη από αυτή των μπουλονιών από ανοξείδωτο χάλυβα 304. Οι γέφυρες βρίσκονται σε θαλάσσια περιβάλλοντα, όπου η ένταση διάβρωσης του θαλασσινού νερού και ο αέρας υψηλής-αλατωμένης ομίχλης είναι πολύ υψηλότερη από ό,τι σε καθημερινά σενάρια. 304 οι βίδες από ανοξείδωτο χάλυβα δεν μπορούν να ανταποκριθούν στις απαιτήσεις μακροπρόθεσμης αντίστασης στη διάβρωση, ενώ ο χάλυβας διπλής όψης 2205, που περιέχει περίπου 22% αποτελεσματική μεμβράνη χρωμίου και μολυσματώδη αντίσταση στη διάβρωση σε θαλάσσια περιβάλλοντα.
Απόδοση υψηλής αντοχής: Η αντοχή σε εφελκυσμό των μπουλονιών από ανοξείδωτο χάλυβα 2205 διπλής όψης είναι περίπου 800 MPa και η αντοχή διαρροής είναι περίπου 550 MPa-1,5-2 φορές μεγαλύτερη από αυτή των συμβατικών μπουλονιών από ανοξείδωτο χάλυβα 304 (αντοχή εφελκυσμού περίπου 515 MPa, αντοχή διαρροής περίπου). Η πραγματική δοκιμασμένη αντοχή του έχει ξεπεράσει αυτή των μπουλονιών ανθρακούχου χάλυβα 8,8 βαθμού (αντοχή εφελκυσμού μεγαλύτερη από ή ίση με 800 MPa, αντοχή διαρροής μεγαλύτερη ή ίση με 640 MPa), παρέχοντας αξιόπιστη εγγύηση αντοχής για συνδέσεις γεφυρών. Η υψηλή αντοχή του διπλού ανοξείδωτου χάλυβα προέρχεται από τη δομή του διπλού ωστενιτικού-φερριτικού, όχι υψηλής περιεκτικότητας σε άνθρακα - στην πραγματικότητα, ο αμφίδρομος χάλυβας 2205 έχει εξαιρετικά χαμηλή περιεκτικότητα σε άνθρακα (λιγότερο από ή ίσο με 0,03%), χαμηλότερο από ανοξείδωτο χάλυβα 304 (λιγότερο ή ίσο με 0,08%), αποφεύγοντας τον υψηλό κίνδυνο διάβρωσης άνθρακα που προκαλείται από τη διάβρωση του άνθρακα που προκαλείται από τον υψηλό κίνδυνο διάβρωσης άνθρακα.
Καλή συμβατότητα συγκόλλησης: Στην κατασκευή γεφυρών, ορισμένα συνδεδεμένα εξαρτήματα πρέπει να στερεωθούν με συγκόλληση. Τα διπλά μπουλόνια από ανοξείδωτο χάλυβα μπορούν να είναι συμβατά με συγκολλημένες περιοχές χωρίς υποβάθμιση της απόδοσης λόγω της επίδρασης της θερμότητας συγκόλλησης. Οι συνηθισμένοι κοχλίες από ανοξείδωτο χάλυβα, εάν βρίσκονται κοντά σε συγκολλημένες περιοχές, είναι επιρρεπείς σε δομικούς μετασχηματισμούς λόγω της επίδρασης της θερμότητας, με αποτέλεσμα μειωμένη αντοχή και αντοχή στη διάβρωση και αποτυγχάνοντας να πληρούν τις απαιτήσεις σταθερότητας σύνδεσης. Αυτό το πλεονέκτημα πηγάζει από τη λογική αναλογία στοιχείων κράματος (όπως το άζωτο) σε χάλυβα διπλής όψης 2205, δίνοντάς του καλή θερμική σταθερότητα.
Εκτός από γέφυρες, 2205 duplexμπουλόνια από ανοξείδωτο χάλυβαχρησιμοποιούνται επίσης ευρέως σε εγκαταστάσεις πετρελαίου, διύλιση βιοκαυσίμων, εξοπλισμό συσκευασίας τροφίμων κ.λπ.: στη γεώτρηση πετρελαίου, η καλή γαλβανική συμβατότητά τους μπορεί να καλύψει τις ανάγκες των συνδέσεων σωλήνων γεώτρησης. στις βιομηχανίες βιοκαυσίμων και τροφίμων, η εξαιρετική τους αντοχή στη διάβρωση και τα χαμηλά χαρακτηριστικά βροχοπτώσεων μπορούν να ικανοποιήσουν τις υγειονομικές απαιτήσεις και να αποφύγουν τη μόλυνση των προϊόντων.
Συμπληρωματικές Σημειώσεις
Διευκρίνιση σχετικά με τη θερμοκρασία λειτουργίας του υλικού: Η προηγούμενη δήλωση ότι "το διπλό ανοξείδωτο χάλυβα 2205 μπορεί να αντέξει 600 μοίρες ή 800 μοίρες" είναι εσφαλμένη. Στην πραγματικότητα, η θερμοκρασία συνεχούς λειτουργίας του χάλυβα διπλής όψης 2205 δεν πρέπει να υπερβαίνει τους 300 βαθμούς και η μέγιστη θερμοκρασία βραχυπρόθεσμης-υπηρεσίας είναι περίπου 400 μοίρες. Η υπέρβαση αυτού του εύρους θα προκαλέσει ανισορροπία της δομής διπλής όψης, μειώνοντας σημαντικά την αντίσταση στη διάβρωση και την αντοχή.
Διόρθωση στη συγκόλληση με μπουλόνια: Στην κατασκευή γεφυρών, τα μπουλόνια συνήθως δεν συγκολλούνται απευθείας, αλλά επιτυγχάνουν αξιόπιστη σύνδεση προσαρμόζοντας τα συγκολλημένα συνδεδεμένα εξαρτήματα, αποφεύγοντας τη ζημιά στην απόδοση των ίδιων των μπουλονιών λόγω των υψηλών θερμοκρασιών συγκόλλησης.
Διόρθωση για την περιεκτικότητα σε άνθρακα: Ένα από τα βασικά πλεονεκτήματα του διπλού ανοξείδωτου χάλυβα (όπως το 2205) είναι η χαμηλή περιεκτικότητά του σε άνθρακα, όχι «σχετικά υψηλή». Η χαμηλή περιεκτικότητα σε άνθρακα είναι το κλειδί για την εξαιρετική αντοχή του στη διακοκκώδη διάβρωση, η οποία πρέπει να διακρίνεται από την περιοχή περιεκτικότητας σε άνθρακα του συμβατικού ανοξείδωτου χάλυβα (όπως το 304).
