Tegangan sisa internal akan terbentuk di dalam lapisan PFA selama penyemprotan berputar, sintering{0}}suhu tinggi, dan pembentukan pendinginan. Jika tegangan terakumulasi secara berlebihan, retakan mikro akan muncul secara spontan pada permukaan lapisan bahkan tanpa adanya gaya eksternal. Di bawah siklus termal, permeasi sedang dan dampak tekanan, retakan dengan cepat menyebar melalui lapisan, cairan korosif merembes ke antarmuka ikatan antara lapisan dan substrat logam, memicu lepuh, delaminasi, dan kegagalan total lapisan anti-korosi. Cacat tersembunyi ini sebagian besar berasal dari proses produksi yang tidak tepat dan sulit dideteksi dalam pemeriksaan penampilan produk jadi, yang merupakan proses umum-yang disebabkan oleh kegagalan laten lapisan fluoroplastik.
1. Mekanisme Pembangkitan dan Evolusi Cracking dari Residu Stres
Selama sintering-suhu tinggi, partikel PFA meleleh dan menyatu menjadi lapisan padat yang berkesinambungan. Ketika benda kerja didinginkan dari suhu pembentukan ke suhu sekitar, koefisien penyusutan termal lapisan PFA sangat berbeda dari koefisien penyusutan termal pada pipa dasar logam. Substrat logam membatasi penyusutan bebas lapisan polimer, menghasilkan tegangan sisa tarik yang terkunci di dalam lapisan. Jika penyemprotan multi-lapisan dilakukan terlalu cepat tanpa stabilisasi interval, superposisi tegangan akan terjadi antar lapisan. Ketika tegangan tarik melebihi kekuatan patah bahan PFA, sumber retakan kecil akan muncul. Pada siklus pemanasan dan pendinginan berikutnya, tegangan termal yang bergantian terus menerus membuka dan memperluas retakan. Media menembus sepanjang saluran retakan untuk membentuk tekanan osmotik antara lapisan dan logam dasar, yang akhirnya mengelupas lapisan dari dinding pipa mulai dari posisi retak.
2. Posisi Khas Dimana Retakan Stres Sisa Berkonsentrasi
Siku, pipa bengkok dan bagian transisi busur dengan penyusutan lapisan yang tidak merata;
Permukaan flensa dan tepi lubang pipa dengan perubahan struktural mendadak dan konsentrasi tegangan;
Area penyemprotan multi-lapisan yang tebal dengan superposisi tekanan internal yang serius;
Benda kerja yang didinginkan dengan cepat dengan gradien suhu besar dan tegangan penyusutan terkonsentrasi;
Perbaikan sekunder menambal area yang tingkat penyusutan lapisan baru dan lama tidak konsisten.
3. Faktor Kunci yang Memperparah Kerusakan Akibat Stres Residu
Pendinginan cepat paksa langsung setelah sintering tanpa pendinginan lambat bertahap dan penghilangan tegangan;
Penyemprotan multi-berturut-turut tanpa lampu kilat-mati, menyebabkan akumulasi tekanan antar lapisan;
Lapisan penyemprotan tunggal yang terlalu tebal menyebabkan penyusutan pendinginan internal yang tidak merata;
Kinerja ekspansi termal yang tidak sesuai antara bahan dasar dan lapisan PFA;
Penjepitan perlengkapan yang tidak wajar selama sintering menghambat deformasi bebas benda kerja.
4. Tindakan-Pengurangan Stres Tautan dan Pencegahan Penuh
① Gunakan prosedur pendinginan lambat tersegmentasi setelah sintering
Turunkan suhu tungku secara bertahap selangkah demi selangkah alih-alih pendinginan udara langsung untuk mengurangi gradien suhu dan tekanan penyusutan.
② Standarisasi interval waktu tunggu di antara setiap lapisan penyemprotan
Setel waktu-waktu mati setelah setiap penyemprotan dilakukan agar lapisan melepaskan tekanan parsial sebelum lapisan berikutnya.
③ Kontrol ketebalan lapisan tunggal untuk menghindari penumpukan satu-kali yang berlebihan
Batasi ketebalan setiap lapisan yang disemprotkan untuk mencegah ketidakseimbangan tegangan internal yang disebabkan oleh terlalu tebalnya lapisan individual.
④ Optimalkan mode perlengkapan untuk mengurangi kendala penjepitan
Gunakan perlengkapan pemosisian yang fleksibel untuk menghindari penguncian kaku yang membatasi deformasi termal pada media dan lapisan.
⑤ Lakukan pasca-pembentukan-temper anil suhu rendah
Periksa produk jadi pada suhu sedang untuk pelestarian panas guna menghilangkan bagian dari tegangan sisa internal yang terkunci.
5. Tabel Perbandingan Efek Pencegahan
表格
| Proses Pembentukan & Pendinginan | Risiko Retak Stres Residu | Saran Aplikasi |
|---|---|---|
| Penyemprotan terus menerus + pendinginan paksa segera | Kemungkinan besar terjadinya keretakan spontan yang tertunda | Segera sesuaikan dengan pendinginan lambat dan proses penyemprotan interval |
| Penyemprotan interval + pendinginan lambat bertahap | Secara efektif menekan akumulasi tegangan sisa | Proses wajib produksi lapisan standar |
| Temper-penghilang stres pascaproduksi + ketebalan-lapisan tunggal yang wajar | Stres minimal memecahkan bahaya tersembunyi | Skema pilihan produk lapisan-anti-korosi kelas atas |
Kesimpulan
Retak tegangan sisa lapisan PFA terutama disebabkan oleh penyusutan termal yang tidak sesuai antara lapisan dan substrat logam ditambah proses pendinginan dan penyemprotan yang tidak tepat. Metode tata kelola inti adalah memperlambat laju pendinginan untuk mengurangi gradien penyusutan, menetapkan periode interval antar lapisan penyemprotan untuk menghindari superposisi tegangan, mengontrol ketebalan-lapisan tunggal, dan melepaskan tegangan terkunci melalui proses tempering pasca-. Mengatur secara ketat seluruh proses penyemprotan dan sintering secara mendasar dapat menghilangkan kegagalan retak lapisan yang disebabkan oleh tegangan sisa yang melekat.
