Ar gyfer peirianwyr dibynadwyedd ac arbenigwyr cynnal a chadw sy'n gyfrifol am wresogyddion trochi trydan mewn prosesau diwydiannol parhaus-fel peiriannau mowldio chwistrellu, systemau olew thermol, a phecynnau cywasgydd cilyddol-mae'r rhyngweithio rhwng beicio thermol a dirgryniad mecanyddol yn creu amgylchedd blinder cymhleth sy'n cael ei ddal yn anaml gan brofion modd sengl. Mae greddf yn awgrymu y dylai gwain ddur di-staen 2.0 mm 316 mwy trwchus bob amser bara dros wain 1.2 mm deneuach o dan unrhyw fath o lwytho cylchol. Fodd bynnag, mewn cymwysiadau lle mae beicio thermol amledd uchel yn cyd-fynd â dirgryniad mecanyddol cymedrol, gall y gwrthwyneb fod yn wir. Mae'r wal fwy trwchus yn datblygu straen thermol mwy dros dro yn ystod newidiadau tymheredd cyflym, tra bod ei anystwythder uwch yn trosglwyddo grymoedd dirgryniad yn fwy uniongyrchol i ryngwyneb MgO a gwifren gwrthiant. Mae'r erthygl hon yn nodi'r cyfuniad penodol o amledd cylchred thermol, siglen tymheredd, ac osgled dirgryniad lle mae gwain 2.0 mm yn methu cyn gwain 1.2 mm, gan ddarparu trothwyon meintiol ar gyfer gwneud penderfyniadau dylunio.
Y Rhyngweithio Mecanyddol Rhwng Straen Thermol a Blinder Dirgryniad
Mae blinder beicio thermol pur mewn gwain 316, fel y trafodwyd yn Erthygl 28, yn cael ei yrru gan y graddiant tymheredd ar draws trwch y wal. Ar gyfer wal 2.0 mm, mae'r graddiant dros dro yn ystod cylchred 20 gradd i 250 gradd ar 10 gradd yr eiliad tua 220 gradd, gan gynhyrchu straen thermol o tua 350 MPa-ymhell uwchlaw cryfder cynnyrch o 316 ar dymheredd uchel. Mae'r deunydd yn cynhyrchu plastig bob cylch, gan gronni difrod. Ar gyfer wal 1.2 mm, mae'r un dros dro yn cynhyrchu graddiant 130 gradd a straen tua 200 MPa, yn aml yn is na'r trothwy cnwd. O ganlyniad, nid yw'r wal deneuach yn profi llawer o straen plastig fesul cylchred thermol, os o gwbl, tra bod y wal fwy trwchus yn cronni difrod sylweddol. Pan arosodir dirgryniad mecanyddol, mae'r mecanweithiau difrod yn rhyngweithio. Mae dirgryniad yn unig yn cynhyrchu straen plygu bob yn ail sy'n is yn y wal fwy trwchus oherwydd ei fodwlws adran uwch. Fodd bynnag, mae'r straen dirgryniad yn ychwanegu at y straen thermol yn ystod y cyfnod gwresogi. Ar gyfer y wain 2.0 mm, sydd eisoes yn agos at neu'n uwch na'r cynnyrch o straen thermol yn unig, mae ychwanegu hyd yn oed straen dirgryniad bach yn gwthio'r deunydd ymhellach i'r gyfundrefn blastig, gan gyflymu cychwyn crac. Ar gyfer y wain 1.2 mm, sy'n parhau i fod yn elastig o dan straen thermol yn unig, gall ychwanegu straen dirgryniad barhau i gadw'r deunydd yn is na'r cynnyrch, gan arwain at ddim cyflymu difrod.
Trothwyon Meintiol ar gyfer Gwrthdroad Bywyd Blinder
Mae profion labordy rheoledig gan ddefnyddio gwain 316 wedi'u gwresogi wedi'u gosod ar fwrdd dirgrynu gyda chylchrediad thermol ar yr un pryd wedi sefydlu'r amodau penodol lle mae oes y wain 2.0 mm yn disgyn yn is nag oes y wain 1.2 mm. Ar amlder cylch thermol o 2 gylchred yr awr (48 cylch y dydd) gyda siglen tymheredd o 20 gradd i 250 gradd ac osgled dirgryniad o 1g ar 30 Hz, mae'r wain 2.0 mm yn methu ar oddeutu 8,000 o gylchoedd, tra bod y wain 1.2 mm yn fwy na 25,000 o gylchredau y dydd yn fwy na 25,000 o gylchredau heb fethiant { 0000 } mewn cymhareb bywyd o fethiant { 0000} yn fwy na 25,000 o gylchredau heb fethiant y wal deneuach. Ar osgled dirgryniad o 0.5g, mae'r wain 2.0 mm yn goroesi 15,000 o gylchoedd, sy'n dal i fod yn is na 25,000 cylchred y wain 1.2 mm. Ar ddirgryniad 0.2g-sy'n nodweddiadol o osodiadau ynysig ffynnon-mae'r wain 2.0mm yn cyflawni 22,000 o gylchredau, gan agosáu at, ond heb fod yn fwy na pherfformiad y waliau tenau. Ar amleddau cylchred thermol o dan 0.5 cylch yr awr (12 cylch y dydd), mae gan y wain 2.0 mm ddigon o amser rhwng cylchoedd ar gyfer ymlacio straen, ac mae ei oes blinder yn fwy na bywyd y wain 1.2 mm. Felly, mae'r drefn gritigol lle mae waliau trwchus yn tanberfformio yn cael ei ddiffinio gan amleddau cylchred thermol uwch na 1 cylch yr awr wedi'u cyfuno ag osgledau dirgrynol uwchlaw 0.3g. Yn y drefn hon, mae straen thermol uwch y wal drwchus yn dominyddu'r mecanwaith methiant, ac mae'r straen dirgryniad yn gweithredu fel cyflymydd yn hytrach na'r prif achos.
Matrics Dewis Llwytho Cyfun ar gyfer 316 o Weinau
Mae'r tabl canlynol yn darparu 316 o drwch wal gwain a argymhellir ar gyfer cymwysiadau sy'n cynnwys beicio thermol ar yr un pryd a dirgryniad mecanyddol. Mae gwerthoedd yn seiliedig ar ddata prawf cyfun gyda swing tymheredd 20 gradd i 250 gradd ac amlder dirgryniad 30 Hz.
| Amlder Beiciau Thermol (Cylchoedd yr Awr) | Osgled dirgryniad (g) | Siglen Tymheredd ( gradd ) | Argymhellir 316 Trwch Wal Gwain | Cylchoedd Disgwyliedig i Fethiant ar Drwch a Argymhellir | Mecanwaith Methiant Dominyddol |
|---|---|---|---|---|---|
| Llai na 0.5 | Unrhyw | Unrhyw | 2.0 – 2.5 mm | 20,000 – 30,000 | Dirgryniad blinder; wal drwchus yn well |
| 0.5 – 1.0 | Islaw 0.2g | Hyd at 200 gradd | 1.6 - 2.0 mm | 18,000 – 25,000 | Cymysg; y naill drwch a'r llall yn dderbyniol |
| 0.5 – 1.0 | 0.2 – 0.5g | Hyd at 200 gradd | 1.2 - 1.6 mm | 15,000 – 22,000 | Straen thermol yn dod i'r amlwg; wal denau yn well |
| 1.0 – 2.0 | Islaw 0.2g | 150 - 250 gradd | 1.2 - 1.6 mm | 18,000 – 25,000 | Straen thermol yn dominyddu; osgoi waliau trwchus |
| 1.0 – 2.0 | 0.2 – 0.5g | 150 - 250 gradd | 1.0 – 1.2 mm | 15,000 – 20,000 | Llwytho cyfunol; wal denau yn hanfodol |
| 1.0 – 2.0 | Uwchben 0.5g | Unrhyw | Heb ei argymell gyda 316 | Islaw 10,000 | Uwchraddio i Incoloy 800H neu ynysu dirgryniad |
| Uchod 2.0 | Unrhyw | Uwchlaw 150 gradd | Heb ei argymell | O dan 8,000 | Beicio thermol yn rhy ddifrifol i 316 |
Ar gyfer cymwysiadau sy'n disgyn i ardal risg uchel y matrics-amledd cylchred thermol uwch nag 1 yr awr a dirgryniad dros 0.3g-mae gan beirianwyr dri opsiwn. Y cyntaf yw ynysu'r gwresogydd rhag dirgryniad gan ddefnyddio mowntiau hyblyg neu osod y tai terfynell o bell. Gall lleihau dirgryniad o 0.5g i 0.1g gynyddu bywyd blinder gan ffactor o 3 i 5. Yr ail opsiwn yw lleihau amlder y cylch thermol trwy weithredu isafswm tymheredd wrth gefn, gan gadw'r gwresogydd rhwng 150 gradd a 250 gradd yn hytrach na beicio o amgylch. Y trydydd opsiwn yw uwchraddio i Incoloy 800H, sydd ag ehangiad thermol is a chryfder tymheredd uchel uwch, gan ei gwneud yn fwy gwrthsefyll blinder thermol a dirgryniad. Wrth nodi gwresogyddion ar gyfer pecynnau cywasgydd cilyddol neu beiriannau mowldio chwistrellu{-sydd wedi'u nodweddu gan gylchredau thermol aml a dirgryniadau sylweddol-dylai peirianwyr ofyn am ddata blinder llwytho cyfun gan y gwneuthurwr. Ni all cyflenwr sydd ond yn darparu data prawf modd sengl (beicio thermol yn unig neu ddirgryniad yn unig) ragfynegi bywyd gwasanaeth yn yr amgylchedd gweithredu go iawn yn gywir. Mae cost methiant cynamserol yn y ceisiadau hyn yn sylweddol, ac yn aml mae angen cau prosesau di-dor yn anfwriadol. Mae dewis y trwch wal cywir yn seiliedig ar ddadansoddiad llwytho cyfun yn benderfyniad peirianneg hanfodol na ellir ei ddisodli gan y rheol syml bod mwy trwchus bob amser yn well. Ar gyfer y cyfuniad heriol o feicio thermol amledd uchel a dirgryniad cymedrol, mae'r wain 1.2 mm 316 yn aml yn fwy na'r wain 2.0 mm gan ffactor o ddau neu fwy, gan wneud y wal deneuach yn fanyleb gywir ar gyfer gwydnwch, nid perfformiad thermol yn unig.
