Teknik Tuangan Lanjutan untuk Geometri Injap Kritikal
Tuangan kekal sebagai kaedah pembuatan pilihan untuk komponen injap kerana keupayaannya untuk mencipta rongga dalaman yang kompleks dan laluan aliran berkontur yang hampir mustahil dicapai melalui pemesinan sahaja. Untuk aplikasi tekanan tinggi, integriti tuangan menentukan keupayaan injap untuk menahan ubah bentuk dan keletihan. Faurin moden menggunakan tuangan pelaburan untuk komponen berketepatan tinggi yang lebih kecil seperti kemasan dan tempat duduk, manakala tuangan pasir digunakan untuk badan dan bonet berskala besar. Pemilihan teknik tuangan secara langsung mempengaruhi struktur butiran logam, yang seterusnya menentukan sifat mekanikal komponen di bawah tegasan haba.
Mencapai "bentuk hampir-jaring" melalui tuangan mengurangkan keperluan untuk pemesinan sekunder yang meluas, yang memelihara integriti struktur bahan. Dengan menggunakan acuan pasir bercetak 3D atau cengkerang seramik, pengeluar kini boleh mencapai toleransi yang lebih ketat dalam "zon kritikal" injap seperti kotak pemadat dan muka bebibir. Ketepatan ini memastikan pemasangan akhir mengekalkan pengedap yang ketat, walaupun tertakluk kepada persekitaran yang menghakis yang tipikal bagi loji pemprosesan minyak, gas dan kimia.
Pemilihan Bahan dan Sifat Metalurgi
Prestasi a Komponen Injap Tuang sangat bergantung pada aloi yang dipilih. Persekitaran yang berbeza memerlukan profil metalurgi khusus untuk mengelakkan kegagalan pramatang. Di bawah ialah perbandingan bahan biasa yang digunakan dalam tuangan injap:
| Gred Bahan | Aplikasi Biasa | Faedah Utama |
| Keluli Karbon WCB | Kegunaan Perindustrian Am | Kos efektif & mulur |
| Keluli Tahan Karat CF8M | Bahan Kimia & Menghakis | Rintangan Kakisan Tinggi |
| Hastelloy/Inconel | Suhu/Tekanan Melampau | Rintangan Pengoksidaan |
| Keluli Dupleks | Penyahgaraman & Marin | Kekuatan Hasil Tinggi |
Kawalan Kualiti dan Protokol NDT untuk Tuangan
Kaedah Ujian Tanpa Musnah (NDT).
Oleh kerana penuangan ialah proses pemejalan, kecacatan dalaman seperti pengecutan, keliangan atau kemasukan boleh berlaku. Protokol NDT yang ketat adalah penting untuk memastikan badan injap boleh menahan tekanan terkadar tanpa bocor. Ujian ini selalunya diberi mandat oleh piawaian antarabangsa seperti ASME B16.34.
- Ujian Radiografik (RT): Menggunakan sinar-X untuk mengesan lompang dalaman atau retakan dalam dinding tuang.
- Pemeriksaan Zarah Magnetik (MPI): Mengenal pasti ketakselanjaran permukaan dan hampir permukaan dalam bahan feromagnetik.
- Ujian Ultrasonik (UT): Gelombang bunyi frekuensi tinggi mengukur ketebalan dinding dan mengesan kelemahan mendalam.
- Dye Penetrant Inspection (DPI): Kaedah kos rendah untuk mendedahkan keretakan permukaan atau keliangan yang tidak dapat dilihat dengan mata kasar.
Mengoptimumkan Reka Bentuk Gating dan Riser
Kejayaan komponen injap tuang bermula dengan reka bentuk acuan. Sistem gating—rangkaian saluran yang menghantar logam cair ke rongga acuan—mesti direka bentuk untuk meminimumkan pergolakan. Aliran bergelora boleh memperkenalkan udara dan kekotoran, membawa kepada "lubang gas" dalam badan injap siap. Jurutera menggunakan perisian simulasi pemejalan untuk meramalkan bagaimana logam akan menyejuk, memastikan bahagian berat injap, seperti bebibir, disuap dengan bahan cair yang mencukupi untuk mengelakkan pengecutan.
Penaik bertindak sebagai takungan logam cair yang "menyuap" tuangan kerana ia mengecut semasa penyejukan. Dalam pembuatan injap, meletakkan penaik secara strategik di bahagian paling tebal adalah kritikal. Jika reka bentuk riser cacat, injap mungkin lulus pemeriksaan visual tetapi gagal ujian tekanan hidrostatik disebabkan oleh laluan dalaman mikroskopik. Pengurusan haba yang betul semasa fasa penyejukan memastikan struktur butiran seragam, yang penting untuk kebolehkimpalan jangka panjang dan kebolehbaikan injap di lapangan.
Rawatan Haba Selepas Tuangan
Menghilangkan Tekanan dan Penyelesaian Penyepuhlindapan
Sebaik sahaja komponen dikeluarkan dari acuan, ia sering menjalani rawatan haba untuk menapis sifatnya. Untuk tuangan keluli tahan karat, penyepuhlindapan larutan digunakan untuk melarutkan karbida kembali ke dalam matriks logam, yang memaksimumkan rintangan kakisan. Untuk keluli karbon, penormalan atau pembajaan digunakan untuk mencapai keseimbangan yang diingini antara kekerasan dan keliatan. Langkah ini tidak boleh dirunding untuk injap yang dimaksudkan untuk suhu sub-sifar (perkhidmatan kriogenik) atau aplikasi wap kitaran tinggi di mana kejutan haba adalah ancaman berterusan.
