1。疲労性能の課題と重要性
バルブシステムでは、コンポーネントは通常、流体媒体、圧力変動、温度変化からの連続的な影響に耐える必要があります。たとえば、石油とガスのパイプラインでは、バルブは周期的な圧力の変化に耐える必要があり、これらの圧力変動はバルブ成分の材料構造に高い需要を置きます。長期にわたる応力が繰り返されると、部品は疲労損傷を受けやすく、バルブの故障を引き起こし、パイプラインシステム全体の安全性と信頼性に影響します。
の疲労抵抗 バルブパーツの鍛造 バルブのサービスの生活と安全に直接関係しています。疲労抵抗を改善することにより、バルブのサービス寿命を大幅に拡張でき、メンテナンスと交換の頻度を減らし、ダウンタイムを短縮し、システムの経済と安全を改善することができます。
2。精密鍛造プロセスによる疲労抵抗の改善
精密鍛造プロセスは、バルブ部品の鍛造の疲労抵抗を確保するための基礎の1つです。従来の鋳造やその他の加工技術と比較して、鍛造プロセスは、高温の塑性変形により金属材料の粒をより均一で密なものにすることができ、それにより材料の機械的特性を改善することができます。精密鍛造の利点は、多くの場合、材料の疲労亀裂の出発点である毛穴や包有物などの内部欠陥を効果的に減らすことができることです。
均一な穀物構造：精密鍛造により、金属の穀物がより均一で細かくなります。穀物の均一性と細かさは、材料の強度と疲労抵抗を改善するために重要です。細かい粒構造は、ストレスを効果的に分散させ、亀裂伝播に対する材料の抵抗を改善し、それによって疲労寿命を増加させることができます。
内部ストレスを軽減する：従来の鋳造プロセスは、多くの場合、部品内に大きな内部ストレスを引き起こし、疲労骨折の原因になります。精密鍛造技術により、材料の温度と変形プロセスをより適切に制御し、内部応力を減らし、疲労抵抗を効果的に改善することができます。
3.構造最適化設計により、疲労抵抗が向上します
鍛造プロセスに加えて、バルブ部品の鍛造品の構造設計は、疲労抵抗を改善する上で重要な役割を果たします。バルブ部品の設計では、ストレス条件、材料疲労限界、作業環境などの要因を考慮し、構造を最適化して、長期の繰り返し荷重により適応性を高める必要があります。
最適化されたジオメトリ：バルブ成分のストレスを分析することにより、設計者はコンポーネントのジオメトリを最適化して、ストレス集中を避けることができます。たとえば、段階的遷移設計または滑らかな遷移領域を使用すると、ストレス集中を効果的に減らし、ストレス集中による疲労亀裂開始のリスクを減らすことができます。
重要な部品の強化：バルブの茎、シーリングシートなど、しばしば応力にさらされるバルブ部品の部分の場合、補強設計の使用、または材料の厚さの増加は、これらの重要な部分の疲労抵抗を改善する可能性があります。さらに、環状荷重が高い部品の場合、その材料の強度と靭性を増やして、長期の反復ストレスに適応することもできます。
合理的なプリロード設計：シールやコネクタなどの一部のバルブ部品では、合理的なプリロード設計により、ゆるみによって引き起こされる頻繁な負荷変動を回避し、疲労損傷のリスクを軽減できます。
