Επισκόπηση της διαδικασίας σκλήρυνσης της μεταλλικής σφραγισμένης σφαιρικής βαλβίδας

1 Επισκόπηση

Στο μέσο υψηλού ιξώδους ρευστού, μικτού ρευστού με σκόνη και στερεά σωματίδια και ισχυρά διαβρωτικό υγρό στον τομέα της θερμοηλεκτρικής μονάδας, του πετροχημικού συστήματος και της χημικής βιομηχανίας άνθρακα, η σφαιρική βαλβίδα πρέπει να επιλέξει τη σφαιρική βαλβίδα σκληρής σφράγισης μετάλλου. Είναι πολύ σημαντικό να επιλέξετε την κατάλληλη διαδικασία σκλήρυνσης της σφαίρας βαλβίδας σφαιρικής βαλβίδας και της έδρας βαλβίδας σκληρής σφράγισης μετάλλου.

2 μέθοδος σκλήρυνσης της μπάλας σφαιρικής βαλβίδας και έδρας βαλβίδας μετάλλου σκληρής σφράγισης

Επί του παρόντος, οι διαδικασίες σκλήρυνσης που χρησιμοποιούνται συνήθως για την επιφάνεια μεταλλικών σφαιρικών βαλβίδων σκληρής σφράγισης περιλαμβάνουν κυρίως τα ακόλουθα:

(1) Το επιφανειακό (ή η συγκόλληση με ψεκασμό) τσιμεντοειδούς καρβιδίου στην επιφάνεια της σφαίρας έχει σκληρότητα μεγαλύτερη από 40HRC. Η διαδικασία επιφανειακής τσιμεντοκονίας στην επιφάνεια της σφαίρας είναι πολύπλοκη, η απόδοση παραγωγής είναι χαμηλή και η επιφάνεια μεγάλης επιφάνειας είναι εύκολο να παραμορφωθεί τα μέρη. Επί του παρόντος, η διαδικασία επιφανειακής σκλήρυνσης της σφαίρας χρησιμοποιείται σπάνια.

(2) Η επιφάνεια της σφαίρας είναι επενδυμένη με σκληρό χρώμιο με σκληρότητα 60 ~ 65hrc και πάχος 0,07 ~ 0,10mm. Το στρώμα επιχρωμίωσης έχει υψηλή σκληρότητα, αντοχή στη φθορά, αντοχή στη διάβρωση και μπορεί να διατηρήσει την επιφάνεια φωτεινή για μεγάλο χρονικό διάστημα. Η διαδικασία είναι σχετικά απλή και το κόστος χαμηλό. Ωστόσο, η σκληρότητα της επίστρωσης σκληρού χρωμίου θα μειωθεί γρήγορα λόγω της απελευθέρωσης της εσωτερικής τάσης όταν αυξάνεται η θερμοκρασία και η θερμοκρασία λειτουργίας της δεν μπορεί να είναι μεγαλύτερη από 427 βαθμούς. Επιπλέον, η δύναμη συγκόλλησης του στρώματος επιχρωμίωσης είναι χαμηλή και η επίστρωση είναι εύκολο να πέσει.

(3) Η νιτροποίηση πλάσματος υιοθετείται στην επιφάνεια της σφαίρας, με επιφανειακή σκληρότητα 60 ~ 65hrc και πάχος στρώσης νιτρώσεως 0,20 ~ 0,40mm. Λόγω της χαμηλής αντοχής στη διάβρωση, η διαδικασία σκλήρυνσης με νιτρίωση πλάσματος δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε πεδία ισχυρής χημικής διάβρωσης.

(4) Η διαδικασία ψεκασμού υψηλής ταχύτητας (HVOF) στην επιφάνεια της σφαίρας έχει την υψηλότερη σκληρότητα 70 ~ 75hrc, υψηλή αντοχή αδρανών και πάχος 0,3 ~ 0,4mm. Ο υπερηχητικός ψεκασμός είναι το κύριο μέσο διεργασίας για την επιφανειακή σκλήρυνση της σφαίρας. Υψηλό ιξώδες ρευστό σε θερμοηλεκτρικό σταθμό, πετροχημικό σύστημα και χημική βιομηχανία άνθρακα. Η διαδικασία σκλήρυνσης χρησιμοποιείται κυρίως σε μικτά υγρά με σκόνη και στερεά σωματίδια και έντονα διαβρωτικά υγρά μέσα.

Η διαδικασία υπερηχητικού ψεκασμού είναι μια μέθοδος διαδικασίας κατά την οποία η καύση καυσίμου οξυγόνου παράγει ροή αέρα υψηλής ταχύτητας για να επιταχύνει τα σωματίδια σκόνης για να προσκρούσουν στην επιφάνεια του τεμαχίου εργασίας και να σχηματίσουν μια πυκνή επιφανειακή επίστρωση. Στη διαδικασία της κρούσης, επειδή η ταχύτητα των σωματιδίων είναι γρήγορη (500 ~ 750 m / s) και η θερμοκρασία των σωματιδίων είναι χαμηλή (- 3000 βαθμοί ), μπορεί να επιτευχθεί η επίστρωση με υψηλή αντοχή δεσμού, χαμηλό πορώδες και χαμηλή περιεκτικότητα σε οξείδια μετά την πρόσκρουση στην επιφάνεια του τεμαχίου εργασίας. Η ταχύτητα των σωματιδίων είναι 4 φορές μεγαλύτερη από την ταχύτητα του ήχου, ακόμη μεγαλύτερη από την ταχύτητα του ήχου των σωματιδίων.

Το HVOF είναι μια νέα τεχνολογία επεξεργασίας, με πάχος ψεκασμού {{0}},3 ~ 0,4mm, μηχανική συγκόλληση μεταξύ επίστρωσης και τεμαχίου εργασίας, υψηλή αντοχή συγκόλλησης (77MPa) και χαμηλό πορώδες επίστρωσης (< 1%).="" the="" heating="" temperature="" of="" the="" workpiece="" is="" low="">< 93="" ℃),="" the="" workpiece="" is="" not="" deformed,="" and="" cold="" spraying="" can="" be="" carried="" out.="" when="" spraying,="" the="" powder="" particle="" velocity="" is="" high="" (1370m="" s),="" there="" is="" no="" heat="" affected="" zone,="" the="" composition="" and="" structure="" of="" the="" workpiece="" have="" no="" change,="" and="" the="" coating="" hardness="" is="" high,="" so="" it="" can="" be="">

Η συγκόλληση με ψεκασμό είναι ένα είδος διαδικασίας θερμικού ψεκασμού για την επιφάνεια μεταλλικών υλικών. Αφού η σκόνη (μεταλλική σκόνη, σκόνη κράματος και κεραμική σκόνη) θερμανθεί για να λιώσει ή να φτάσει σε υψηλή πλαστική κατάσταση μέσω μιας πηγής θερμότητας, ψεκάζεται με ροή αέρα και εναποτίθεται στην προεπεξεργασμένη επιφάνεια του τεμαχίου εργασίας για να σχηματίσει ένα στρώμα επικάλυψης (συγκόλλησης). συνδυάζεται σταθερά με την επιφάνεια του τεμαχίου εργασίας (υπόστρωμα).

Στη διαδικασία συγκόλλησης με ψεκασμό και σκλήρυνσης επιφανειών, το καρβίδιο με τσιμέντο και η μήτρα έχουν μια διαδικασία τήξης και υπάρχει μια ζώνη θερμής τήξης στη συλλογή του τσιμεντοειδούς καρβιδίου και της μήτρας. Προκειμένου να επιτευχθεί πλήρως η απόδοση της συγκόλλησης με ψεκασμό ή η επιφανειακή στρώση τσιμεντοειδούς καρβιδίου και η αποφυγή της ζώνης θερμής τήξης συγκόλλησης ως επιφάνεια επαφής μετάλλου μετά την επεξεργασία, συνιστάται το πάχος της συγκόλλησης με ψεκασμό ή της επιφανειακής τσιμεντοκονίας καρβιδίου να είναι μεγαλύτερο από 3 mm.

Ταίριασμα 3 σκληρότητας της επιφάνειας επαφής μεταξύ σφαιρικής βαλβίδας σκληρής στεγανοποίησης και έδρας βαλβίδας

Η μεταλλική επιφάνεια επαφής ολίσθησης πρέπει να έχει μια συγκεκριμένη διαφορά σκληρότητας, διαφορετικά δαγκώνεται εύκολα. Στην πρακτική εφαρμογή, η διαφορά σκληρότητας μεταξύ της σφαίρας βαλβίδας και της έδρας της βαλβίδας είναι γενικά 5 ~ 10 ώρες, γεγονός που επιτρέπει στη σφαιρική βαλβίδα να έχει καλύτερη διάρκεια ζωής. Λόγω της περίπλοκης επεξεργασίας και του υψηλού κόστους επεξεργασίας της μπάλας, προκειμένου να προστατεύεται η μπάλα από ζημιά και φθορά, η σκληρότητα της μπάλας είναι γενικά υψηλότερη από αυτή της επιφάνειας της έδρας της βαλβίδας.

Υπάρχουν δύο είδη αντιστοίχισης σκληρότητας που χρησιμοποιούνται ευρέως για την αντιστοίχιση σκληρότητας της επιφάνειας επαφής μεταξύ της σφαίρας βαλβίδας και της έδρας της βαλβίδας: ① η επιφανειακή σκληρότητα της σφαίρας βαλβίδας είναι 55HRC και η επιφάνεια της έδρας της βαλβίδας είναι 45hrc. Η επιφάνεια της σφαίρας βαλβίδας μπορεί να ψεκαστεί με κράμα Stellite 20 σε υπερηχητική ταχύτητα και η επιφάνεια της έδρας της βαλβίδας μπορεί να επικαλυφθεί με κράμα Stellite 12. Αυτή η αντιστοίχιση σκληρότητας είναι η πιο ευρέως χρησιμοποιούμενη αντιστοίχιση σκληρότητας για μεταλλικές σφραγισμένες σφαιρικές βαλβίδες, οι οποίες μπορούν να ικανοποιήσουν τις συμβατικές απαιτήσεις φθοράς των μεταλλικών σφαιρικών βαλβίδων σκληρής σφράγισης. ② Η επιφανειακή σκληρότητα της σφαίρας βαλβίδας είναι 68 ώρες, η επιφάνεια της έδρας της βαλβίδας είναι 58 ώρες, η επιφάνεια της σφαίρας της βαλβίδας μπορεί να ψεκαστεί με καρβίδιο βολφραμίου σε υπερηχητική ταχύτητα και η επιφάνεια της έδρας της βαλβίδας μπορεί να ψεκαστεί με κράμα stellite20 σε υπερηχητική ταχύτητα. Αυτή η σκληρότητα χρησιμοποιείται ευρέως στον τομέα της χημικής βιομηχανίας άνθρακα, με υψηλή αντοχή στη φθορά και διάρκεια ζωής.

Σε χώρες του εξωτερικού χρησιμοποιείται η αντιστοίχιση με την ίδια σκληρότητα επιφάνειας της σφαίρας βαλβίδας και της έδρας της βαλβίδας. Η επιφανειακή σκληρότητα της σφαίρας της βαλβίδας και της έδρας της βαλβίδας είναι μεγαλύτερη από 72 ώρες με υπερηχητική διαδικασία ψεκασμού καρβιδίου βολφραμίου. Ακόμη και υπό συνθήκες εξαιρετικά υψηλής σκληρότητας, η επιφάνεια επαφής της σφαίρας βαλβίδας και της έδρας της βαλβίδας δεν είναι εύκολο να δαγκωθεί. Ωστόσο, επί του παρόντος, δεν υπάρχει ώριμη διαδικασία λείανσης για τη σφαίρα βαλβίδας και την έδρα βαλβίδας με επιφανειακή σκληρότητα μεγαλύτερη από 72 ώρες στην Κίνα, επομένως είναι δύσκολο να εξασφαλιστεί η αντιστοίχιση μεταξύ της σφαίρας βαλβίδας και της έδρας βαλβίδας, επομένως χρησιμοποιείται σπάνια.

4 προφυλάξεις για τη σκλήρυνση της σφαίρας σφαιρικής βαλβίδας στεγανοποίησης και της έδρας βαλβίδας

Η σφαίρα και η έδρα βαλβίδας της μεταλλικής σφαιρικής βαλβίδας σκληρής σφράγισης είναι γενικά κατασκευασμένα από ανοξείδωτο χάλυβα ή ανθεκτικά στη διάβρωση υλικά. Διαφορετικά, το στρώμα συγκόλλησης μεταξύ τσιμεντοειδούς καρβιδίου και έδρας βαλβίδας (ή σφαίρα βαλβίδας) είναι εύκολο να διαβρωθεί από το μέσο και το στρώμα καρβιδίου με τσιμέντο πέφτει, επηρεάζοντας τη διάρκεια ζωής της σφαιρικής βαλβίδας.

Επιπλέον, θα πρέπει να επιλεγεί η κατάλληλη διαδικασία σκλήρυνσης για διαφορετικά υλικά έδρασης βαλβίδας (ή σφαίρας βαλβίδας). Τα διπλά υλικά από ανοξείδωτο χάλυβα χρησιμοποιούνται ευρέως στον τομέα της χημικής βιομηχανίας άνθρακα. Τα διπλά υλικά από ανοξείδωτο χάλυβα έχουν καλή αντοχή στη διάβρωση και αντοχή στη διάβρωση.

Ο διπλός ανοξείδωτος χάλυβας είναι ένα είδος χάλυβα με δομή τόσο φερρίτη όσο και ωστενίτη. Η δομή του φερρίτη και του ωστενίτη αντιπροσωπεύει περίπου το 50 τοις εκατό αντίστοιχα, και η δομή δύο φάσεων υπάρχει ανεξάρτητα. Η απόδοσή του χαρακτηρίζεται από τα χαρακτηριστικά τόσο του ωστενιτικού ανοξείδωτου χάλυβα όσο και του φερριτικού ανοξείδωτου χάλυβα. Στα χαρακτηριστικά του φερριτικού ανοξείδωτου χάλυβα, όταν η θερμοκρασία είναι στην περιοχή των 400 ~ 500 μοιρών, θα εμφανιστεί ισχυρή ευθραυστότητα μετά από μακροχρόνια μόνωση. Αυτό το φαινόμενο ονομάζεται γενικά ευθραυστότητα 475 μοιρών. Όταν η θερμοκρασία ξεπεράσει τους 400 ~ 500 βαθμούς, οι ιδιότητες του διπλού ανοξείδωτου χάλυβα θα καταστραφούν.

Εάν υιοθετηθεί η διαδικασία συγκόλλησης με ψεκασμό ή επιφανειακής συγκόλλησης για ανοξείδωτο χάλυβα διπλής φάσης, η διαδικασία τήξης του τσιμεντοειδούς καρβιδίου και της μήτρας (η θερμοκρασία είναι γενικά μεγαλύτερη από 900 βαθμούς) θα βλάψει τη μεταλλογραφική δομή του διφασικού ανοξείδωτου χάλυβα, επομένως το υλικό από ανοξείδωτο χάλυβα διπλής φάσης δεν είναι κατάλληλο για συγκόλληση με ψεκασμό (ή συγκόλληση σωρού) σκληρυντική διαδικασία τσιμεντοειδούς καρβιδίου. Η διαδικασία σκλήρυνσης επιφάνειας από ανοξείδωτο χάλυβα διπλής όψης είναι κατάλληλη για διαδικασία υπερηχητικού ψεκασμού. Η διαδικασία σκλήρυνσης πρέπει να διασφαλίζει ότι δεν μπορεί να βλάψει τη μεταλλογραφική δομή της μήτρας από ανοξείδωτο χάλυβα διπλής όψης.