آهنگری شفت دریایی عملکرد مکانیکی برتر را در مقایسه با ریخته گری یا جایگزین های ساخته شده ارائه می دهد زیرا فرآیند آهنگری ساختار دانه فلز را در امتداد محور شفت تراز می کند و استحکام کششی بالاتر، مقاومت در برابر خستگی و چقرمگی ضربه را در جهت های دقیقی که شفت دریایی بالاترین بار خدمات خود را تجربه می کند، ایجاد می کند. برای شفتینگ، سیستم های سکان، اجزای جعبه دنده و سازه های جرثقیل که در محیط های دریایی سخت کار می کنند، آهنگرها استاندارد مهندسی هستند تا یک گزینه برتر.
استحکام و چقرمگی بالا از فرآیند آهنگری
آهنگری شمش فولادی را در معرض نیروهای فشاری کنترل شده در دمای بالا قرار می دهد، ساختار دانه را تصفیه می کند و حفره های داخلی و تخلخل ذاتی در فولاد ریخته گری را می بندد. نتیجه شفتی با خواص مکانیکی قابل اندازه گیری برتر است:
- استحکام کششی: فولاد شفت آهنگری درجه دریایی (معمولاً 34CrNiMo6 یا آلیاژ معادل آن) استحکام کششی را به دست می آورد. 900-1100 مگاپاسکال - در مقایسه با 550-700 مگاپاسکال برای گریدهای فولاد ریختهگری شده معادل
- زندگی خستگی: ساختار دانهای تراز و عدم وجود تخلخل ریختهگری به شفتهای آهنگری عمر خستگی میبخشد 20-40٪ طولانی تر نسبت به معادل های ریخته گری تحت بارهای چرخشی پیچشی و خمشی تحمیل شده توسط سیستم های پیشران
- چقرمگی ضربه: شفت دریایی بارهای ضربهای را در طول برگشتهای ناگهانی رانش، ضربههای ملخ و توقف اضطراری تجربه میکند. مقادیر ضربه Charpy فولاد شفت آهنگری از مقادیر ریخته گری بیشتر است 50-100٪ در دمای عملیاتی
مقاومت در برابر خوردگی در محیط دریایی
محیط دریایی چالش های خوردگی شدیدی را ارائه می دهد - قرار گرفتن مداوم در معرض آب شور، نوسانات دما، خوردگی گالوانیکی ناشی از تماس فلزی غیرمشابه، و رسوب زیستی. آهنگرهای شفت دریایی این چالش ها را از طریق:
- ترکیب فولاد آلیاژی ویژه: آلیاژهای کروم-نیکل-مولیبدن (CrNiMo) مقاومت خوردگی ذاتی را فراتر از فولاد کربنی ساده ارائه می دهند. افزودن نیکل به ویژه مقاومت در برابر حمله آب دریا را بهبود می بخشد
- ساختار سطح بسته از آهنگری: سطح فشرده و بدون منافذ یک آهنگری در برابر نفوذ خورنده به طور موثرتری از سطح دانه باز یک ریخته گری مقاومت می کند.
- سازگاری با حفاظت از سطح: سطوح فورج شده سیستم های حفاظت کاتدی، پوشش های ضد خوردگی و آسترهای آستین را با اطمینان بیشتری نسبت به سطوح ریخته گری با ریزتخلخل ذاتی خود می پذیرند.
ساخت دقیق و تضمین کیفیت
آهنگرهای شفت دریایی از طریق آهنگری دقیق قالب یا آهنگری آزاد و به دنبال آن عملیات حرارتی پیشرفته - معمولاً خاموش کردن و تمپر کردن - برای دستیابی به ترکیب خواص مکانیکی مشخص شده تولید میشوند. هر آهنگری مشمول تأیید کیفیت دقیق است:
- تست اولتراسونیک (UT): بازرسی 100٪ حجمی ناپیوستگی های داخلی از جمله تخلخل، آخال ها و حلقه های آهنگری را که می تواند باعث شکستگی در حین کار شود را تشخیص می دهد.
- بازرسی ذرات مغناطیسی (MPI): تشخیص ترک سطحی و نزدیک به سطح پس از عملیات حرارتی و ماشینکاری نهایی انجام شد
- تایید ابعادی: قطر شفت بحرانی، خروجی و صافی در برابر تحمل کشش با استفاده از تجهیزات اندازهگیری دقیق تأیید میشوند.
- گواهی جامعه طبقه بندی: آهنگرهای شفت دریایی مطابق با قوانین انجمن های طبقه بندی شناخته شده تولید و آزمایش می شوند و گواهی نامه شخص ثالث مورد نیاز برای انطباق با مقررات در حمل و نقل تجاری را ارائه می کنند.
کاربردها در تجهیزات دریایی و بندری
| جزء | نوع آهنگری | بار کلید مورد نیاز |
| محور پروانه | آهنگری آزاد، شفت پلکانی | پیچ خوردگی، خستگی خمشی |
| سهام سکان | فورج قالب باز | خمش، ضربه، خوردگی |
| شفت و پینیون گیربکس | آهنگری قالب دقیق | استحکام دندان دنده، خستگی |
| قلاب جرثقیل و پین های بالابر | فورج قالب بسته | بار کششی، ضربه در هنگام اضافه بار |
| پیچ و مهره و بست دریایی | آهنگری سرد یا گرم | نیروی بستن، مقاومت در برابر خوردگی |
کاربردهای آهنگری تجهیزات دریایی و بندری بر اساس نیاز جزء و بار اولیه