روش های مختلفی برای ساخت شیرآلات صنعتی وجود دارد. دو روش رایج آهنگری و ریخته گری هستند. دریچه های فورج و ریختگی به دو روش مجزا ساخته می شوند.
آهنگری با ریختن فلز مذاب در قالب و استفاده از ماشین آلات آهنگری برای اعمال فشار آغاز می شود. هنگام در نظر گرفتن مواد، یک شیر آهنگری باید دارای مشخصات خاصی باشد.
ترکیب شیمیایی مواد بر خواص مکانیکی تأثیر می گذارد و عملیات حرارتی استحکام کلی یک شیر را تعیین می کند. عملیات حرارتی مستلزم آن است که مواد تا دمای عادی گرم شده و ظرف چند ثانیه خنک شوند.
این فرآیند برای شیرهای کوچکتر سریعتر اما برای شیرهای بزرگتر دشوارتر است. دریچه های فورج باید طوری طراحی شود که در برابر فشارها و دماهای شدید مقاومت کند. یک شیر فورج می تواند دماهای بالا و خدمات شدید را بدون احساس خستگی حرارتی تحمل کند.
اگر می خواهید در مورد شیر آهنگری بیشتر بدانید، به خواندن این مقاله ادامه دهید.
شیر فورج چیست؟
شیر آهنگری به روش آهنگری ساخته می شود. این شامل حرارت دادن فلز تا زمانی است که نرم شود و سپس با استفاده از نیروهای مکانیکی فلز را به شکل دلخواه در می آورد. عیوب آهنگری شامل لپ ها، بسته های سرد، ترک ها و آخال ها هستند.
شیرهای فورج شده معمولاً در خطوط لوله کوچک و با عیار بالا استفاده می شوند. هزینه آنها بیشتر از آنهایی است که توسط ریخته گری تولید می شوند. آهنگری معمولاً برای اندازه‌های بزرگ انتخاب بهتری است زیرا ریخته‌گری‌های بزرگ می‌توانند باعث ایجاد مسیرهای نشت اضافی شوند. شیرهای فورج شده برای کاربردهای با دمای بالا مناسب هستند. آنها کمتر مستعد خستگی حرارتی هستند و نسبت به انواع دیگر شیرها قوی تر هستند.
دریچه های آهنگری مانند شیر ریخته گری شروع می شوند: فلز مذاب در شمش یا قالب ریخته می شود. دریچه های فورج کارایی را در کاربردهای شدید سرویس و دمای بالا افزایش داده اند. با این حال، بسیاری از شیرها الزامات سختگیرانه ای برای مواد، فرآیندهای تولید و روش های آزمایش دارند. یک شیر فورج می‌تواند تنش‌های کاربردهای با دمای بالا و فشارهای بالا را بدون به خطر انداختن یکپارچگی آن تحمل کند.
مواد آهنگری نسبت به مواد ریخته گری مقاومت در برابر خوردگی و استحکام کششی بهتری دارند. هر چه استحکام کششی شیر بیشتر باشد، بهتر می تواند در مقابل نوسانات فشار و دما بالا مقاومت کند. شیرهای فورج شده دوام بیشتری دارند، به این معنی که دوام بیشتری خواهند داشت.
مزایای استفاده از شیر فورج
شیرهای فورج شده دوام بیشتری نسبت به شیرهای ریخته گری یا جوش داده شده دارند. از آنجایی که آنها از یک بلوک جامد فلزی تشکیل شده اند، به جرم کمتری نیاز دارند و در نتیجه گرادیان حرارتی کمتر و سطح تنش کمتری دارند. ضخامت دیوار نیز بر عملکرد شیر تأثیر نمی گذارد. دریچه های ریخته گری و آهنگری از نظر ساخت مشابه هستند و تفاوت بین آنها نوع تغییر شکل رخ می دهد و درجه دقت مورد نیاز برای یک کاربرد خاص.
فرآیند تولید همچنین اجازه می دهد تا مشخصات طراحی دقیقی داشته باشید. مواد آهنگری تخلخل سطح را کاهش می دهد و حفره های داخلی را می بندد و آن را قوی تر و بادوام تر می کند. شیرهای فورج شده همچنین ضخامت دیواره کمتری دارند، به این معنی که شیب دمایی کمتری دارند و زمان کمتری برای رسیدن به تعادل دارند. این به معنای خستگی حرارتی کمتر و راه حلی بادوام برای نیروگاه ها است. دریچه های آهنگری از دوام بیشتری نسبت به ریخته گری دارند و مواد آهنگری چندین مزیت دیگر نیز دارند.
دریچه های فورج دوام بیشتری دارند و می توانند در طیف وسیع تری از کاربردها استفاده شوند. اما مهم است که شیر مناسبی را برای کاربرد خود انتخاب کنید که با توجه به هزینه تعیین می شود. به طور کلی، آهنگری با کیفیت بالاتر برای شیرهای بحرانی با دیواره های نازک ترجیح داده می شود.
شیر آهنگری دارای تحمل ابعادی بهتر و ضخامت دیواره یکنواخت است. این فرآیند نیازی به جوشکاری ندارد و اتلاف مواد نیز وجود ندارد. تنها ماده زائد فلاش ناشی از فشار دوم بر روی قالب های پیرایش است.
یکی دیگر از مزایای مهم شیرهای فورج این است که دوام بیشتری برای کاربردهای خدماتی شدید ارائه می دهند. با این حال، شیرهای فورج شده گران تر هستند و به دلیل وجود فضای خالی، تکرار آن دشوار است. با این حال، با اطمینان از کنترل کیفیت، می توانید ریسک را به حداقل برسانید. یک تولید کننده شیر با کیفیت می تواند به شما در کاهش ریسک و بهبود کیفیت پروژه کمک کند. همچنین بادوام تر و کارآمدتر است. علاوه بر این، شیرهای فورج شده نیز می توانند بیشتر از شیرهای ریخته گری دوام بیاورند.
