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金属密封球阀硬化技术概述

编辑时间:2017-05-24   浏览次数:0

1、概述  

 

     在火力发电厂、石油化工体系、煤化工范畴的高粘性流体、带粉尘及固体颗粒状的混合流体、强腐蚀的流体等介质中,球阀需求选用金属硬密封球阀,所以选用适宜的金属硬密封球阀阀球和阀座的硬化技术十分重要。

 

2、金属硬密封球阀阀球和阀座的硬化办法

现在金属硬密封球阀球体外表常用的硬化技术主要有以下几种:

(1)球体外表堆焊(或喷焊)硬质合金,硬度可达40HRC以上,球体外表堆焊硬质合金技术杂乱,出产效率低,且大面积堆焊易使零件发作变形,现在对球体外表硬化的技术运用较少。

(2)球体外表镀硬铬,硬度可达60~65HRC,厚度0.07~0.10mm,镀铬层硬度高、耐磨、耐蚀并能长期保持外表亮光,技术相对简略,本钱较低。但硬铬镀层的硬度在温度升高时会因其内应力的开释而迅速下降,其工作温度不能高于427℃。另外镀铬层联系力低,镀层易发作掉落。

(3)球体外表选用等离子氮化,外表硬度可达60~65HRC,氮化层厚度0.20~0.40mm,等离子氮化处理硬化技术因为耐腐蚀性较差,不能在化工强腐蚀等范畴运用。

(4)球体外表超音速喷涂(HVOF)技术,硬度最高可达70~75HRC,调集强度高,厚度0.3~0.4mm,超音速喷涂是球体外表硬化主要技术手段。在火力发电厂、石油化工体系、煤化工范畴的高粘性流体;带粉尘及固体颗粒状的混合流体、强腐蚀的流体介质中大有些运用该硬化技术。

     超音速喷涂技术是氧燃料焚烧发作高速气流加快粉末粒子碰击工件外表,构成细密外表涂层的一种技术办法。在碰击进程中,因为粒子的速度较快(500~750m/s)且粒子温度较低(-3000℃),因而碰击工件外表后,可以获得高联系强度、低空地率、低氧化物含量的涂层。HVOF的特点是合金粉末粒子速度超越音速,乃至是音速的2~3倍,气流速度是音速的4倍。

     HVOF是一种新的加工技术,喷涂厚度0.3~0.4mm,涂层与工件之间是机械联系,联系强度高(77MPa),涂层孔隙率低(<1%)。该技术对工件加热温度低(<93℃),工件不变形,可进行冷喷涂。喷涂时,粉末粒子速度高(1370m/s),无热影响区,工件的成分和安排无变化,涂层硬度高,可进行机加工。

     喷焊是一种金属资料外表热喷涂处理技术。它是经过热源将粉末(金属粉末、合金粉末、陶瓷粉末均可)加热到熔融或到达高塑性状况后,依托气流将其喷发,沉积到预先处理过的工件外表上,构成一层与工件外表(基材)联系结实的涂(焊)层。

     喷焊和堆焊硬化技术中硬质合金与基体均具有熔融进程,硬质合金与基体调集处有热融区,为彻底到达喷焊或堆焊硬质合金层功能,防止加工后焊接热融区为金属触摸面,主张喷焊或堆焊硬质合金厚度需求大于3mm以上。

 

3、硬密封球阀阀球和阀座触摸面的硬度合作

     金属滑动触摸面需具有必定的硬度差,不然简单发作咬死景象。在实践运用中,通常阀球 和阀座的硬度差在5~10HRC,该硬度差使球阀能具有较好运用寿数。因为球体加工杂乱,加工本钱高,为维护球体不易遭到损坏和磨损,通常挑选球体的硬度高于阀座外表的硬度。

     阀球和阀座触摸外表硬度合作运用对比广泛的有两种硬度合作:①阀球外表硬度55HRC,阀座外表45HRC,阀球外表可选用超音速喷涂Stellite20合金,阀座外表可选用堆焊Stellite12合金,该硬度合作是金属密封球阀运用最广范的硬度合作,能满意金属硬密封球阀惯例磨损请求;②阀球外表硬度68HRC,阀座外表58HRC,阀球外表可选用超音速喷涂碳化钨,阀座外表可选用超音速喷涂Stellite20合金,该硬度合作广泛运用与煤化工范畴,具有较高的耐磨性和运用寿数。

     在国外有运用阀球和阀座外表硬度一样的合作,阀球和阀座外表均选用超音速喷涂碳化钨技术,外表硬度均大于72HRC,即便在超高硬度情况下,阀球和阀座触摸外表也不易发作咬死,但现在国内阀球制作外表硬度大于72HRC的阀球、阀座没有老练的研磨技术,很难确保阀球和阀座的合作,运用较少。

 

4、硬密封球阀阀球和阀座硬化留意疑问

     金属硬密封球阀阀球和阀座资料通常都挑选明陞体育或耐腐蚀资料,不然硬质合金与阀座(或阀球)联系层简单被介质腐蚀,发作硬质合金层掉落,影响球阀寿数。

     另外对于不一样的阀座(或阀球)资料应挑选适宜的硬化技术,在煤化工范畴中双相明陞体育资料被广泛运用,双相明陞体育资料具有杰出的耐腐蚀疲惫和磨损腐蚀功能。

     双相明陞体育资料是一种既具有铁素体又具有奥氏体安排构造的钢种,铁素体和奥氏体安排构造各占约50%,且二相安排是独立存在的,其功能特点是兼有奥氏体明陞体育和铁素体明陞体育的特性。在铁素体明陞体育特性中,当温度在400~500℃范围内,长期保温会发作激烈的脆化,这种景象通常称为475℃脆化;温度超越400~500℃时,双相明陞体育功能会被损坏。

     双相明陞体育资料若选用喷焊或堆焊硬质合金技术办法,该技术硬质合金和基体发作融溶进程(温度通常均大于900℃),会损坏双相明陞体育资料的金相安排,故双相明陞体育资料不适合用喷焊(或堆焊)硬质合金的硬化技术。双相明陞体育资料外表硬化技术适合运用超音速喷涂技术,硬化技术有必要确保不能对双相明陞体育资料基体金相安排发作损坏。

 

5、结语  

     金属硬密封球阀的阀球和阀座选用合理的硬化技术,可进步直接决议金属硬密封阀门的运用寿数和运用功能,合理的硬化技术能下降制作本钱。跟着新技术的不断出现,必定会有更多的硬化处理技术,金属硬密封阀门的硬化技术和硬度合作是个非常杂乱的疑问,因而在对硬密封阀门规划、资料挑选、硬化技术和硬度合作,应给予充沛的注重。



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