1. Sfide e importanza delle prestazioni della fatica
Nei sistemi di valvole, i componenti di solito devono resistere a impatti continui da terreni fluidi, fluttuazioni della pressione e variazioni di temperatura. Ad esempio, nelle condutture di petrolio e gas, le valvole devono resistere ai cambiamenti di pressione periodici e queste fluttuazioni della pressione pongono elevate richieste sulla struttura del materiale dei componenti della valvola. Con lo stress ripetuto a lungo termine, le parti sono soggette a danni alla fatica, con conseguente fallimento della valvola, che a sua volta influisce sulla sicurezza e l'affidabilità dell'intero sistema di tubazioni.
La resistenza alla fatica di Faldini delle parti della valvola è direttamente correlato alla durata di servizio e alla sicurezza delle valvole. Migliorando la resistenza alla fatica, la durata delle valvole può essere significativamente estesa, la frequenza di manutenzione e sostituzione può essere ridotta, i tempi di inattività possono essere ridotti e l'economia e la sicurezza del sistema possono essere migliorate.
2. Miglioramento della resistenza alla fatica mediante processo di forgiatura di precisione
Il processo di forgiatura di precisione è una delle basi per garantire la resistenza alla fatica dei forgiati delle parti della valvola. Rispetto alla fusione tradizionale o ad altre tecnologie di lavorazione, il processo di forgiatura può rendere i granuli dei materiali metallici più uniformi e densi attraverso la deformazione plastica ad alta temperatura, migliorando così le proprietà meccaniche del materiale. Il vantaggio della forgiatura di precisione è che può ridurre efficacemente difetti interni come pori e inclusioni, che sono spesso il punto di partenza delle fessure di fatica nei materiali.
Struttura a grana uniforme: la forgiatura di precisione può rendere i grani metallici più uniformi e fine. L'uniformità e la finezza dei cereali sono cruciali per migliorare la resistenza alla forza e alla fatica del materiale. La struttura a grana fine può disperdere efficacemente lo stress e migliorare la resistenza del materiale alla propagazione del crack, aumentando così la vita a fatica.
Ridurre lo stress interno: i processi di fusione tradizionali spesso causano grandi parti interne interne, che possono facilmente diventare la fonte di frattura della fatica. Attraverso la tecnologia di forgiatura di precisione, il processo di temperatura e deformazione del materiale può essere meglio controllato, lo stress interno può essere ridotto e la resistenza alla fatica può essere efficacemente migliorata.
3. Il design dell'ottimizzazione strutturale migliora la resistenza alla fatica
Oltre al processo di forgiatura, la progettazione strutturale dei forgiati delle parti delle valvole svolge anche un ruolo importante nel migliorare la resistenza alla fatica. La progettazione delle parti delle valvole deve tenere conto di fattori come le condizioni di stress, il limite di affaticamento del materiale e l'ambiente di lavoro e ottimizzare la struttura per renderla più adattabile al carico ripetuto a lungo termine.
Geometria ottimizzata: analizzando lo stress dei componenti della valvola, i progettisti possono ottimizzare la geometria dei componenti per evitare la concentrazione di sollecitazione. Ad esempio, l'uso di una progettazione di transizione graduale o un'area di transizione regolare può ridurre efficacemente la concentrazione di stress e ridurre il rischio di iniziazione della fessura della fatica dovuta alla concentrazione di stress.
Rafforzare le parti chiave: per parti delle parti della valvola che sono spesso sottoposte a sollecitazioni, come steli di valvola, sedili di tenuta, ecc. Inoltre, per le parti che sono soggette ad elevati carichi ciclici, la loro resistenza e resistenza al materiale possono anche essere aumentate per adattarsi allo stress ripetuto a lungo termine.
Design di precarico ragionevole: in alcune parti delle valvole, come guarnizioni e connettori, un design di precarico ragionevole può evitare frequenti fluttuazioni di carico causate dalla distensione e ridurre il rischio di danni da fatica.
