1. Défis et importance de la performance de la fatigue
Dans les systèmes de soupape, les composants doivent généralement résister aux impacts continus des milieux de fluide, des fluctuations de pression et des changements de température. Par exemple, dans les pipelines pétrolières et gazières, les vannes doivent résister aux changements de pression périodiques, et ces fluctuations de pression accordent des demandes élevées sur la structure du matériau des composants de la valve. Avec une contrainte répétée à long terme, les pièces sont sujets aux dommages à la fatigue, entraînant une défaillance de la valve, ce qui affecte à son tour la sécurité et la fiabilité de l'ensemble du système de pipeline.
La résistance à la fatigue de Pièces de vanne est directement lié à la durée de vie et à la sécurité des vannes. En améliorant la résistance à la fatigue, la durée de vie des vannes peut être considérablement prolongée, l'entretien et la fréquence de remplacement peuvent être réduits, les temps d'arrêt peuvent être réduits et l'économie et la sécurité du système peuvent être améliorées.
2. Amélioration de la résistance à la fatigue par le processus de forgeage de précision
Le processus de forgeage de précision est l'une des fondations pour garantir la résistance à la fatigue des pièces de fortes des pièces de vanne. Par rapport aux technologies de coulée traditionnelles ou d'autres traitements, le processus de forgeage peut rendre les grains de matériaux métalliques plus uniformes et denses grâce à une déformation plastique à haute température, améliorant ainsi les propriétés mécaniques du matériau. L'avantage du forgeage de précision est qu'il peut réduire efficacement les défauts internes tels que les pores et les inclusions, qui sont souvent le point de départ des fissures de fatigue dans les matériaux.
Structure uniforme des grains: le forgeage de précision peut rendre les grains métalliques plus uniformes et fins. L'uniformité et la finesse des grains sont cruciales pour améliorer la résistance à la résistance et à la fatigue du matériau. La structure des grains fins peut disperser efficacement le stress et améliorer la résistance du matériau à la propagation des fissures, augmentant ainsi la durée de vie de la fatigue.
Réduire le stress interne: les processus de coulée traditionnels provoquent souvent une forte contrainte interne à l'intérieur des parties, ce qui peut facilement devenir la source de fracture de fatigue. Grâce à la technologie de forgeage de précision, le processus de température et de déformation du matériau peut être mieux contrôlé, la contrainte interne peut être réduite et la résistance à la fatigue peut être efficacement améliorée.
3. La conception d'optimisation structurelle améliore la résistance à la fatigue
En plus du processus de forgeage, la conception structurelle des pièces forgées des pièces de soupape joue également un rôle important dans l'amélioration de la résistance à la fatigue. La conception des pièces de soupape doit prendre en compte des facteurs tels que les conditions de contrainte, la limite de fatigue des matériaux et l'environnement de travail, et optimiser la structure pour la rendre plus adaptable au chargement répété à long terme.
Géométrie optimisée: En analysant la contrainte des composants de la valve, les concepteurs peuvent optimiser la géométrie des composants pour éviter la concentration de contrainte. Par exemple, l'utilisation d'une conception de transition progressive ou d'une zone de transition en douceur peut réduire efficacement la concentration de stress et réduire le risque d'initiation des fissures de fatigue en raison de la concentration de stress.
Renforcer les pièces clés: Pour les parties de pièces de soupape qui sont souvent soumises à une contrainte, telles que les tiges de soupape, les sièges d'étanchéité, etc., l'utilisation de la conception de renforcement ou de l'augmentation de l'épaisseur du matériau peut améliorer la résistance à la fatigue de ces parties clés. De plus, pour les pièces soumises à des charges cycliques élevées, leur résistance au matériau et leur ténacité peuvent également être augmentées pour s'adapter à un stress répété à long terme.
Conception raisonnable de précharge: dans certaines pièces de soupape, telles que les joints et les connecteurs, une conception précharge raisonnable peut éviter les fluctuations de charge fréquentes causées par le relâchement et réduire le risque de dommages à la fatigue.
