Sut Mae Tiwbiau Dur Di-staen Duplex Wedi'u Gweithgynhyrchu'n Ychwanegol yn Cyflawni Proffiliau Trwch Wal Optimized?

Yn ôl y pwynt straen gwaethaf, mae tiwb cyfnewidydd gwres yn cael ei dynnu fel arfer gyda'r un trwch wal o un pen i'r llall. Mae'r cyfyngiad hwn yn cael ei ddileu gan weithgynhyrchu ychwanegion, sy'n caniatáu argraffu tiwb dur di-staen deublyg gyda wal fwy trwchus yn agos at y daflen tiwb, lle mae straen wedi'i grynhoi, a wal denau yn y canol, lle mae cyfyngu pwysau yn unig yn bwysig, gan wasgu allan pob darn olaf o berfformiad thermol. Mae dyluniad cyfnewidwyr gwres bach, effeithlonrwydd uchel ar gyfer llwyfannau alltraeth, gweithfeydd cemegol, a chymwysiadau awyrofod yn newid oherwydd y gallu i addasu trwch wal trwy gydol hyd y tiwb.

Y Cyfyngiad Traddodiadol: Trwch Wal Cyson Drwyddi draw
Gwneir tiwbiau dur di-staen deublyg traddodiadol (fel 2205 a 2507) trwy rolio, tynnu llun neu allwthio. Mae'r gweithdrefnau hyn yn arwain at diwbiau gyda waliau sydd yr un trwch drwyddi draw. Mae lleoliad y straen mwyaf-fel arfer mae'r tiwb yn dod i ben, lle mae'r tiwb yn cael ei rolio neu ei weldio i mewn i'r tiwblen, neu lle mae straen plygu ar ei gryfaf-yn cael ei ddefnyddio i bennu trwch y wal. Felly mae rhan ganol y tiwb dros-wedi'i chynllunio ar gyfer cyfyngiant gwasgedd pur. Mae pwysau, cost a gwrthiant thermol i gyd yn cael eu cynyddu gan ormodedd o fetel. Mae tiwb unffurf o drwch yn lleihau effeithlonrwydd oherwydd bod trosglwyddiad gwres ar draws wal tiwb yn gysylltiedig yn wrthdro â thrwch (ar gyfer amodau deunydd a hylif penodol).

Proffiliau Trwch Wal Amrywiol: Yr Ateb Gweithgynhyrchu Ychwanegion
Defnyddir ymasiad gwely powdr laser (LPBF) mewn gweithgynhyrchu ychwanegion i greu'r dyluniadau gorau posibl ar gyfer tiwbiau dur di-staen deublyg. Haen wrth haen, mae powdr mân o ddur di-staen deublyg (fel UNS S31803 neu S32750) yn cael ei doddi'n ddetholus gan laser pŵer uchel. Mae'r weithdrefn yn seiliedig ar fodel dylunio â chymorth cyfrifiadur tri dimensiwn (CAD) sy'n pennu diamedr mewnol y tiwb, ei ddiamedr allanol, a'r amrywiadau ar echelinau. Gellir newid trwch y wal yn barhaus, yn wahanol i dechnegau traddodiadol.

Mae technegau optimeiddio cyffredin yn cynnwys:

Pennau mwy trwchus: Rhoddir mwy o haenau o fetel ar 50-100 mm cyntaf y tiwb ger pob pen, lle mae'n dod i gysylltiad â'r tiwblen, gan gynyddu trwch y wal. Rheolir straen lleol uchel o eiliadau treigl, ehangu, dirgryniad a phlygu gan y parth atgyfnerthu hwn.

Rhaniad canol teneuach: Mae'r trwch lleiaf sydd ei angen i gydymffurfio â'r cod dylunio pwysau (fel ASME Adran VIII, Adran 1 neu 2) wedi'i argraffu yn yr ardal ganol, sy'n dioddef straen cylchyn yn unig o bwysau mewnol. O'i gymharu â thiwb wedi'i dynnu'n draddodiadol o'r un deunydd a sgôr pwysau, mae'r canol hwn weithiau 30-50% yn deneuach.

Pontio graddol: Er mwyn atal crynhoad straen yn gyflym, mae'r newid mewn trwch wal yn cael ei dapro dros bellter byr (ee, 20-30 mm).

Mae'r cynnyrch terfynol yn gydran â gradd swyddogaethol, gyda metel wedi'i leoli'n ofalus lle mae'n gwella cywirdeb mecanyddol ac yn cael ei ddileu lle mae'n ychwanegu pwysau a gwrthiant gwres yn unig.

Trosglwyddiad Gwres Gwell a Màs Lleihaol
Mae dwy fantais fesuradwy i'r dull wal newidyn:

Gwell cyfernod trosglwyddo gwres cyfanswm (U): Mae wal tiwb deneuach yn gostwng ymwrthedd dargludol o dan yr un amodau hylif mewnol ac allanol. Mae gan ddur di-staen deublyg ddargludedd thermol o tua 15–17 W/m·K. Mae'r gwrthiant thermol dargludol yn cael ei leihau tua 40% pan fydd trwch y wal yn cael ei leihau o 2.0 mm i 1.2 mm (gostyngiad o 40%), gan gynyddu'r gwerth U cyffredinol o ymyl amlwg (10-15% fel arfer, yn dibynnu ar y cyfernodau ffilm).

Lleihau pwysau: Canol-waliog tenau tiwb hir (ee, 6 m) yw'r rhan fwyaf o'i hyd. Gall tiwb tebyg wedi'i dynnu'n gonfensiynol gyda thrwch homogenaidd wedi'i wneud ar gyfer yr un llwythi pen bwyso 25-40% yn fwy yn gyffredinol na thiwb wedi'i adeiladu'n ychwanegyn. Ar gyfer llwyfannau alltraeth a chymwysiadau awyrofod lle mae pob cilogram yn cyfrif, mae'r arbedion pwysau cronnol mewn bwndel cyfnewidydd gwres gyda channoedd o diwbiau yn sylweddol.

Manteision Metelegol Manufacturing Additive ar gyfer Duplex
Mae'r microstrwythur a gynhyrchir gan LPBF o ddur di-staen dwplecs yn sylweddol wahanol i ddeunydd gyr. Mae cyfuniad hynod iawn, unffurf o austenite a ferrite, yn aml gyda meintiau grawn yn yr ystod micromedr neu submicromedr, yn cael ei gynhyrchu gan y solidification hynod gyflym (cyfraddau oeri hyd at 10 gradd yr eiliad). Gall y strwythur cain hwn gynnig:

mwy o gryfder cnwd (fel arfer 20–30% yn uwch na'r hyn sy'n cyfateb i waith yn y cyflwr printiedig).

ymwrthedd effaith cryf gyda thriniaeth thermol briodol.

ychydig iawn o wahanu elfennau aloi, sy'n lleihau'r posibilrwydd o ddatblygiad cyfnod rhyngfetelaidd yn ystod argraffu.

Fodd bynnag, mae angen i'r rhan fwyaf o gydrannau deublyg sydd wedi'u hadeiladu'n adchwanegol gael datrysiad proses postio anelio a diffodd er mwyn cael y cydbwysedd cyfnod a'r ymwrthedd cyrydiad gorau. Y cylch arferol o driniaeth wres yw:

Cynhesu i 1050-1100 gradd, yn dibynnu ar y radd.

Daliwch am gyfnod byr o amser (er enghraifft, 30 munud am bob 25 mm o drwch yr adran).

Er mwyn atal dyddodiad cyfnod sigma a rhyngfetelau eraill, diffoddwch yn gyflym â dŵr neu nwy.

Mae dur di-staen deublyg wedi'i gynhyrchu'n ychwanegol yn cyfateb neu'n rhagori ar wrthwynebiad tyllu (PREN> 40 ar gyfer uwch ddeublyg) ei gymar gyr yn dilyn triniaeth wres iawn.

Effaith Gorffen Arwyneb ar Berfformiad
Mae dwy effaith wrthgyferbyniol i'r garwder hwn: