1. Wyzwania i znaczenie wydajności zmęczenia
W systemach zaworów komponenty zwykle muszą wytrzymać ciągłe uderzenia z pożywki płynnej, fluktuacji ciśnienia i zmian temperatury. Na przykład w rurociągach olejowych i gazowych zawory muszą wytrzymać okresowe zmiany ciśnienia, a te fluktuacje ciśnienia stanowią wysokie wymagania na strukturze materiału składników zaworu. Przy długoterminowym powtarzanym naprężeniu części są podatne na uszkodzenie zmęczeniowe, co powoduje awarię zastawki, co z kolei wpływa na bezpieczeństwo i niezawodność całego systemu rurociągu.
Odporność na zmęczenie Odkuwki części zaworów jest bezpośrednio związany z życiem i bezpieczeństwem zaworów. Poprawiając odporność na zmęczenie, żywotność zaworów można znacznie przedłużyć, częstotliwość konserwacji i wymiany może zostać zmniejszona, czas przestoju można zmniejszyć, a gospodarkę i bezpieczeństwo systemu można poprawić.
2. Poprawa odporności na zmęczenie przez proces precyzyjnego kucia
Proces precyzyjnego kucia jest jednym z fundamentów zapewnienia odporności na zmęczenie odkuwek części zaworów. W porównaniu z tradycyjnymi odlewanymi lub innymi technologiami przetwarzania, proces kucia może sprawić, że ziarna materiałów metalowych jest bardziej jednolite i gęste poprzez deformację tworzyw sztucznych o wysokiej temperaturze, poprawiając w ten sposób właściwości mechaniczne materiału. Zaletą precyzyjnego kucia jest to, że może on skutecznie zmniejszyć wady wewnętrzne, takie jak pory i inkluzje, które często są punktem początkowym pęknięć zmęczeniowych w materiałach.
Jednoliczna struktura ziarna: Precyzyjne kucie może sprawić, że ziarna metalowe są bardziej jednolite i drobne. Jednomierność i drobne ziarna mają kluczowe znaczenie dla poprawy wytrzymałości i odporności na zmęczenie materiału. Struktura drobnego ziarna może skutecznie rozproszyć stres i poprawić odporność materiału na propagację pęknięć, zwiększając w ten sposób żywotność zmęczeniową.
Zmniejsz stres wewnętrzny: Tradycyjne procesy odlewania często powodują duży stres wewnętrzny wewnątrz części, które mogą z łatwością stać się źródłem złamania zmęczenia. Dzięki technologii kucia precyzyjnego proces temperatury i deformacji materiału można lepiej kontrolować, naprężenie wewnętrzne można zmniejszyć, a odporność na zmęczenie można skutecznie poprawić.
3. Projekt optymalizacji strukturalnej poprawia odporność na zmęczenie
Oprócz procesu kucia strukturalna konstrukcja odkuwek części zaworów odgrywa również ważną rolę w poprawie odporności na zmęczenie. Projektowanie części zaworów musi uwzględniać takie czynniki, jak warunki naprężeń, ograniczenie zmęczenia materialnego i środowisko pracy oraz zoptymalizować strukturę, aby była bardziej dostosowawalna do długoterminowego powtarzającego się ładowania.
Zoptymalizowana geometria: Analizując naprężenie komponentów zastawki, projektanci mogą zoptymalizować geometrię składników, aby uniknąć stężenia naprężenia. Na przykład stosowanie stopniowego projektu przejścia lub płynnego obszaru przejścia może skutecznie zmniejszyć stężenie stresu i zmniejszyć ryzyko rozpoczęcia pęknięcia zmęczeniowego z powodu stężenia stresu.
Wzmocnij kluczowe części: W przypadku części zaworów, które często są poddawane naprężeniu, takie jak łodygi zaworów, fotele uszczelniające itp., Zastosowanie projektu wzmacniającego lub zwiększonej grubości materiału może poprawić odporność na zmęczenie tych kluczowych części. Ponadto w przypadku części poddanych wysokim obciążeniom cyklicznym, ich wytrzymałość materiału i wytrzymałość można również zwiększyć, aby dostosować się do długoterminowego stresu.
Rozsądna konstrukcja obciążenia wstępnego: w niektórych częściach zaworów, takich jak uszczelki i złącza, rozsądna konstrukcja obciążenia wstępnego może uniknąć częstych fluktuacji obciążenia spowodowanych luźnością i zmniejszyć ryzyko uszkodzenia zmęczenia.
