תהליך פרזול בהנדסת מכונות - שרוולי פלדה
(סקירה כללית שנאספה מנתוני התעשייה העדכניים ביותר)
1. חומר וטופס התחלה
פלדות סגסוגת נמוכה כגון ASTM A181 Class 70, 21CrMoNiV4-7, 42CrMo4 או 17-4PH מסופקות בדרך כלל כמטילי ואקום או מוטות מגולגלים. עבור שרוולים בעלי קיר כבד, מאסטר הפורז פורס את המוט לקוביות קצוצות, ואילו עבור שרוולים ארוכים עם דופן דקה נבחר מטיל חלול או מוט קדח מראש כדי לחסוך בחומר ובזמן הלחיצה.
2. חימום מוקדם
הטילים נטענים לתוך תנור רציף ב-1 150-1 250 מעלות צלזיוס (פלדה) או 450-500 מעלות צלזיוס (שרוולי אלומיניום). השרייה אחידה (מינימום 30 דקות לכל 100 מ"מ Ø) מבטיחה ≤ 15 מעלות צלזיוס delta-T ומונעת סדקים רוחביים במהלך הטלטלה.
3. רצף חישול חם
שלב 1 - עצבני וחור: לחיצת כנף של 4,000 ט' מפריעה את הבילט, ואז ציר בקוטר 600 מ"מ חורב חור מרכזי.
שלב 2 - מתיחה והקטנה: הסופגנייה מועברת למכבש פתוח של 8,000 ט', כאשר מוט ציר מאריך את השרוול תוך הפחתת עובי הדופן; יחס אורך לקיר של עד 30:1 אפשרי.
שלב 3 - תכנון וגודל: מעברים סופיים בלחיצה של 1,600 ט מביאים את סבילות ה-OD ל-+2/-1 מ"מ והקיר ל-±1 מ"מ, מוכנים לעיבוד מינימלי במלאי.
4. אפשרות לגלגול טבעת (שרוולים קצרים)
עבור קטרים 200-1200 מ"מ וקירות 30-120 מ"מ, גלגול טבעת ללא תפרים מהיר יותר: שריפה אחת, מחזור של 30 שניות, 20% הבזק במקום 50% בתבנית פתוחה. הגידול בקוטר נשלט באמצעות מחשב עד ±1 מ"מ.
5. טיפול בחום
נרמל ב-880 מעלות צלזיוס/קריר אוויר כדי לעדן תבואה, להרווה ולהתחזק (Q/T) 860 מעלות צלזיוס/שמן + 650 מעלות צלזיוס/שעתיים כדי להגיע ל-550–750 MPa YS, 20% EL, 45 J –40 °C Charpy. שרוולים כבדים לבתי לחץ מקבלים מזג דו-שלבי פלוס -80 מעלות צלזיוס קריו דה-שביר.
6. בדיקה ומשלוח
100% UT לכל ASTM A388 רמה B, MT על 100% משטח קדח, דוח ממדים עם CPK ≥ 1.33, שחרור EN 10204 3.2. מצב אספקה טיפוסי: מזויף חם + Q/T + OD/ID מחוספס למלאי של 2–3 מ"מ.
7. רווחי ביצועים לעומת ליהוק
זרימת גרגרים היקפית ללא הפרעה מכפילה את חוזק החישוק; אין חלל התכווצות מרכזי אופייני לשרוולים יצוק חול; חיסכון של 30% במשקל מכיוון שמעצבים יכולים להשתמש בלחץ עיצובי גבוה יותר עם אותו מקדם בטיחות.
8. מגבלות גודל זמינות היום
OD 80-6,000 מ"מ, אורך 50-6,000 מ"מ, משקל יחיד 10 ק"ג - 15 ט', דופן דקה עד 15 מ"מ על טבעות מגולגלות או עובי של עד 400 מ"מ על פרזול תבנית פתוח.
בקיצור, מסלול הפרזול המודרני עם שרוול פלדה משלב מכבשי תבנית פתוחים כבדים עם ניקוב מדים וגלגול טבעת אופציונלי, ואחריו טיפול בחום Q/T ו-NDT מלא, המעניק למהנדסי מכונות רכיב חלול בעל תקינות גבוהה העומד בעומסים רב ציריים הרבה יותר טוב מאשר אלטרנטיבות יצוקות או מרותכות.