стань автором. присоединяйся к сообществу!
Лого Сделано у нас
7
15 августа 2019, 10:04

Найдено решение по предотвращению закусывания резьбовых фитингов из нержавейки

Следи за успехами России в Телеграм @sdelanounas_ru

Современные конструкционные материалы позволяют решать сложные инженерные задачи в нефтегазовой, энергетической и приборостроительной отраслях. Наиболее широкое распространение при конструировании различного оборудования — в частности, для создания крепежа — приобрели легированные стали с содержанием хрома. Они обладают высокими химико-механическими свойствами, характеризуются коррозионной стойкостью и относятся к группе нержавеющих сталей.

 © Фото из открытых источников

Помимо указанных преимуществ, нержавейка имеет ряд ограничений, которые связаны с ее химическим составом. Высокое содержание легирующих элементов снижает вязкость материала и предел его текучести — в результатеп на поверхности деталей из нержавейки не происходит образования оксидной пленки. В резьбовых соединениях это приводит к повышенному трению, последующему разогреву и пластической деформации витков. Эффект носит лавинообразный характер и приводит к образованию задиров с последующим закусыванием резьбы.

 © Фото из открытых источников

Российская компания «Моделирование и инжиниринг» нашла решение проблемы закусывания нержавеющих резьбовых соединений и фитингов, которые используются для крепежа при сборке трубогазопроводов, а также для кабельных вводов в приборостроении, энергетическом оборудовании, производстве химических компонентов. Подробнее об этом читайте далее.

По результатам многочисленных тестов установлено, что увеличение момента затяжки нержавеющего крепежа приводит к заеданию резьбы без возможности дальнейшего демонтажа.

Кроме того, нержавеющие соединения и фитинги достаточно сложно поддаются механической обработке, что приводит к удорожанию их производства, а при закусывании резьбы достаточно сложно демонтировать соединение механическим путем.

Мы нашли несколько способов предотвращения избыточного трения в резьбовом соединении из нержавейки. Все они основаны на технологии твердой смазки, когда в зону трения вводится антифрикционный материал на основе минералов, «мягких» металлов или полимеров. Для надежной фиксации и удержания антифрикционного наполнителя используют связующее вещество.

Применение резьбовых паст является относительно трудозатратной и неэффективной технологией, поэтому предпочтения отдаются покрытиям, в которых связующее надежно удерживает наполнитель в зоне трения.

Покрытия на основе «мягких» металлов (омеднение, серебрение и др.) имеют сложную технологию нанесения и не обеспечивают нужных антифрикционных характеристик. При высоких моментах свинчивания не обеспечивается надежный антифрикционный слой для разделения трущихся поверхностей. Кроме того, гальванические технологии нанесения металлов требуют условий для хранения и утилизации отработанных компонентов.

На основании многочисленных тестов и практического опыта доказано, что наиболее эффективным решением проблемы закусывания резьбы является нанесение на резьбовой участок фитинга или крепежа антифрикционных покрытий на основе минералов и полимеров.

На рисунке ниже приведена структура такого покрытия на поверхности резьбового соединения или фитинга.

 © Фото из открытых источников

Тонкая пленка, формируемая АТСП на поверхности резьбы, представляет собой прочно сцепленную с основой матрицу связующего вещества, в ячейках которой расположены очень мелкие частицы твердого смазочного материала. Происходит заполнение впадин микронеровностей поверхности, увеличивается ее опорная площадь и несущая способность.

Благодаря особой структуре покрытие имеет высокое сопротивление сжатию и малое сопротивление сдвигу — коэффициент сухого трения значительно снижается, происходит разделение и защита трущихся поверхностей при высоких моментах закручивания.

©Видео с youtube.com/ https://www.youtube.com/embed/uoOryX6dTFs

Антифрикционные твердосмазочные покрытия MODENGY, разработанные российской компанией «Моделирование и инжиниринг», производятся на основе запатентованных технологий и хорошо зарекомендовали себя на практике у многих производителей.

Для резьбовых соединений применяются АТСП на основе политетрафторэтилена (ПТФЭ): MODENGY 1004, MODENGY 1010, MODENGY 1011, MODENGY 1014.

 © Фото из открытых источников

Основным преимуществом этих покрытий является их универсальность и возможность применения на различных типоразмерах и диаметрах резьбовых соединений и фитингов.

 © Фото из открытых источников

Другие преимущества ПТФЭ-покрытий:

  • Стабилизация коэффициента трения/момента закручивания
  • Устойчивость к химически агрессивным средам — кислотам, щелочам, органическим растворителям и др.
  • Широкий диапазон рабочих температур от -180 °С до +550 °С
  • Работоспособность в вакууме и в условиях радиации

Технология нанесения АТСП экологична и не требует значительных инвестиций в оборудование. Для мелкосерийных работ можно использовать технологию распыления покрытия на поверхность резьбы. Для промышленного нанесения используются методы окунания и центрифугирования. Толщина слоя покрытий регулируется в диапазоне 3-35 мкм и позволяет осуществлять нанесение покрытий на различные виды резьбы и размеры резьбовых соединений и фитингов.

©Видео с youtube.com/ https://www.youtube.com/embed/zJ5pwkZZRdM

Более подробную информацию о технологии АТСП можно запросить у компании Моденжи (modengy.ru). Специалистами компании Modengy успешно решены несколько десятков проектов по защите резьбовых соединений и фитингов из нержавеющей стали для кабельных вводов и пневмомагистралей в приборостроении, стали для специальных видеокамер в атомной промышленности, энергетике и нефтегазе.

 © Фото из открытых источников

 © Фото из открытых источников

 © Фото из открытых источников

 © Фото из открытых источников

После нанесения АТСП MODENGY на резьбовую часть деталей из нержавейки были получены следующие преимущества:

  • Стабилизация коэффициента трения между витками резьбы
  • Защита от заедания, заклинивания резьбы
  • Легкий контроль момента затяжки
  • Возможность многократной регулировки соединения (откручивания-закручивания

Технология нанесения антифрикционных покрытий MODENGY при производстве и монтаже резьбовых соединений и фитингов из нержавеющей стали позволяет предотвратить заклинивание, заедание резьбы и увеличение крутящего момента. Механизм действия технологии MODENGY основан на принципе твердой смазки, а применение современных связующих компонентов и твердосмазочных материалов помогает формировать тонкий защитный слой на витках резьбы и быстро внедрять эту технологию в производство различных изделий.

Применение технологии АТСП Modengy позволило многим российским компаниям не только следовать концепциям импортозамещения, но и получить значительные конкурентные преимущества.

Кстати, а вы знали, что на «Сделано у нас» статьи публикуют посетители, такие же как и вы? И никакой премодерации, согласований и разрешений! Любой может добавить новость. А лучшие попадут в телеграмм @sdelanounas_ru. Подробнее о том как работает наш сайт здесь👈

  • 3
    Нет аватара cheri
    15.08.1911:42:36

    интересное решение!

    • 2
      krotova krotova
      15.08.1913:31:09

      Спасибо за отклик! Если актуально, обращайтесь к нам — подскажем нюансы и поможем с выбором! [ссылки отключены]

  • 0
    Нет аватара vlad_i_slav
    16.08.1911:50:05

    В целом материал хороший и интересный. Спасибо.

    Но есть минус — режет глаз…

    А технолог предприятия одобрил ваш материал?

    Боюсь, что вы даже не показывали его материаловедам. Очень неудачный фрагмент:

    Наиболее широкое распространение при конструировании различного оборудования — в частности, для создания крепежа — приобрели легированные стали с содержанием хрома. Они обладают высокими химико-механическими свойствами, характеризуются коррозионной стойкостью и относятся к группе нержавеющих сталей.

    Воспринимается, что стали, содержащие хром, являются нержавейкой. Но это же не так!

    А сталь 12Х1МФ — с высоким содержанием хрома — тоже получается нержавейка по-вашему? По нашему — нет. Сталь перлитного класса. Тогда при чем здесь хром и нержавейка? Нержавейка — это сталь с аустенитным зерном. Т. е. сталь аустенитного класса.

    Легирующие элементы вторичны в данном контексте. Главное — аустенит.

    Зачем вы вообще хром упомянули? Больше нигде на него ссылок в статье нет. А никель и титан, которые так же входят в состав нержавеек, разве менее ценные легирующие компоненты? Почему их тогда не указываете? За что такая честь именно хрому выпала — не понятно.

    Наверное правильнее было бы написать как-то так:

    Наиболее широкое распространение при конструировании различного оборудования — в частности, для создания крепежа — приобрели легированные стали аустенитного класса. Они обладают высокими химико-механическими свойствами. В т.ч. высокой коррозионной стойкостью, за что их ещё называют «нержавеющие стали». Легирующими компонентами этих марок сталей являются хром, никель и титан.

    Отредактировано: vlad_i_slav~12:16 16.08.19
    • 0
      krotova krotova
      16.08.1915:37:54

      Спасибо за внимание к нашему блогу и замечания!

      Покрытия MODENGY уже применяются на многих предприятиях, в том числе при серийном производстве деталей. Технологи одобряют наши материалы и предоставляют положительные отзывы о них.

Написать комментарий
Отмена
Для комментирования вам необходимо зарегистрироваться и войти на сайт,