Visió general del procés d'enduriment de la vàlvula de bola segellada metàl·lica

1 Visió general

En el medi de fluids d'alta viscositat, fluids barrejats amb pols i partícules sòlides i fluids fortament corrosius en el camp de la central tèrmica, el sistema petroquímic i la indústria química del carbó, la vàlvula de bola ha de seleccionar la vàlvula de bola de segellat dur de metall, de manera que És molt important seleccionar el procés d'enduriment adequat de la vàlvula de bola de segellat de metall dur i el seient de la vàlvula.

2 mètode d'enduriment de la vàlvula de bola de segellat dur de metall i el seient de la vàlvula

Actualment, els processos d'enduriment utilitzats habitualment per a la superfície de les vàlvules de bola de segellat dur de metall inclouen principalment els següents:

(1) La superfície (o soldadura per aerosol) de carbur cimentat a la superfície de l'esfera té una duresa de més de 40 HRC. El procés de carbur cimentat de superfície a la superfície de l'esfera és complex, l'eficiència de producció és baixa i la superfície de gran superfície és fàcil de deformar les peces. En l'actualitat, el procés d'enduriment superficial de l'esfera s'utilitza rarament.

(2) La superfície de l'esfera està xapada amb crom dur amb una duresa de 60 ~ 65hrc i un gruix de 0,07 ~ 0,10 mm. La capa de cromat té una gran duresa, resistència al desgast, resistència a la corrosió i pot mantenir la superfície brillant durant molt de temps. El procés és relativament senzill i el cost és baix. Tanmateix, la duresa del recobriment de crom dur disminuirà ràpidament a causa de l'alliberament d'estrès intern quan la temperatura augmenta, i la seva temperatura de treball no pot ser superior a 427 graus. A més, la força d'unió de la capa de cromat és baixa i el recobriment és fàcil de caure.

(3) La nitruració de plasma s'adopta a la superfície de l'esfera, amb una duresa superficial de 60 ~ 65hrc i un gruix de capa de nitruració de 0,20 ~ 0,40 mm. A causa de la poca resistència a la corrosió, el procés d'enduriment de nitruració per plasma no es pot utilitzar en camps de corrosió química forta.

(4) El procés de polvorització d'alta velocitat (HVOF) a la superfície de l'esfera té la duresa més alta de 70 ~ 75hrc, una gran resistència agregada i un gruix de 0,3 ~ 0,4 mm. La polvorització supersònica és el principal mitjà de procés per a l'enduriment superficial de l'esfera. Fluid d'alta viscositat en centrals tèrmiques, sistema petroquímic i indústria química del carbó; El procés d'enduriment s'utilitza principalment en fluids barrejats amb pols i partícules sòlides i medis fluids fortament corrosius.

El procés de polvorització supersònica és un mètode de procés en què la combustió de combustible d'oxigen produeix un flux d'aire d'alta velocitat per accelerar les partícules de pols per impactar la superfície de la peça i formar un recobriment dens. En el procés d'impacte, com que la velocitat de la partícula és ràpida (500 ~ 750 m / s) i la temperatura de la partícula és baixa (- 3000 grau), es pot obtenir un recobriment amb una gran força d'unió, baixa porositat i baix contingut d'òxids. després d'impactar la superfície de la peça. La velocitat de les partícules és 4 vegades la velocitat del so, fins i tot més que la velocitat del so de les partícules.

HVOF és una nova tecnologia de processament, amb un gruix de polvorització de {{0}},3 ~ 0,4 mm, unió mecànica entre el recobriment i la peça, alta força d'unió (77MPa) i baixa porositat del recobriment (< 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="">

La soldadura per polvorització és una mena de procés de polvorització tèrmica per a la superfície de materials metàl·lics. Després que la pols (pols metàl·lica, pols d'aliatge i pols de ceràmica) s'escalfa per fondre o assolir un estat plàstic elevat a través d'una font de calor, es ruixa pel flux d'aire i es diposita a la superfície de la peça pretractada per formar una capa de recobriment (soldadura). combinat fermament amb la superfície de la peça (substrat).

En el procés de soldadura per polvorització i enduriment de superfícies, el carbur cimentat i la matriu tenen un procés de fusió i hi ha una zona de fusió en calent a la recollida de carbur cimentat i la matriu. Per tal d'aconseguir completament el rendiment de la soldadura per aspersió o la capa de carbur cimentat de superfície i evitar la zona de fusió en calent de soldadura com a superfície de contacte metàl·lica després del processament, es recomana que el gruix de la soldadura per aspersió o del carbur cimentat de la superfície sigui superior a 3 mm.

3 Coincidència de duresa de la superfície de contacte entre la vàlvula de bola de segellat dur i el seient de la vàlvula

La superfície de contacte de lliscament metàl·lic ha de tenir una certa diferència de duresa, en cas contrari, és fàcil de mossegar. En l'aplicació pràctica, la diferència de duresa entre la vàlvula de bola i el seient de la vàlvula és generalment de 5 ~ 10hrc, cosa que permet que la vàlvula de bola tingui una millor vida útil. A causa del processament complex i l'alt cost de processament de la bola, per protegir la bola de danys i desgast, la duresa de la bola és generalment superior a la de la superfície del seient de la vàlvula.

Hi ha dos tipus de concordança de duresa àmpliament utilitzats per a la coincidència de la duresa de la superfície de contacte entre la bola de la vàlvula i el seient de la vàlvula: ① la duresa superficial de la bola de la vàlvula és de 55HRC i la superfície del seient de la vàlvula és de 45hrc. La superfície de la bola de la vàlvula es pot ruixar amb aliatge Stellite 20 a velocitat supersònica, i la superfície del seient de la vàlvula es pot sobreposar amb aliatge Stellite 12. Aquesta concordança de duresa és la concordança de duresa més utilitzada per a vàlvules de bola segellades amb metall, que pot complir els requisits de desgast convencionals de les vàlvules de bola segellades amb metall dur; ② La duresa superficial de la bola de la vàlvula és de 68hrc, la superfície del seient de la vàlvula és de 58hrc, la superfície de la bola de la vàlvula es pot ruixar amb carbur de tungstè a velocitat supersònica i la superfície del seient de la vàlvula es pot ruixar amb aliatge stellite20 a velocitat supersònica. Aquesta duresa s'utilitza àmpliament en el camp de la indústria química del carbó, amb una alta resistència al desgast i vida útil.

Als països estrangers, s'utilitza la combinació amb la mateixa duresa superficial de la bola de la vàlvula i el seient de la vàlvula. La duresa superficial de la bola de la vàlvula i el seient de la vàlvula és superior a 72 h per un procés de polvorització supersònica de carbur de tungstè. Fins i tot en condicions de duresa ultra alta, la superfície de contacte de la bola de la vàlvula i el seient de la vàlvula no és fàcil de mossegar. Tanmateix, actualment no hi ha un procés de mòlta madur per a la bola de la vàlvula i el seient de la vàlvula amb una duresa superficial superior a 72hrc a la Xina, de manera que és difícil assegurar la concordança entre la bola de la vàlvula i el seient de la vàlvula, de manera que s'utilitza poques vegades.

4 precaucions per a l'enduriment de la vàlvula de bola de segellat dur i el seient de la vàlvula

La bola i el seient de la vàlvula de la vàlvula de bola de metall dur estan fets generalment d'acer inoxidable o materials resistents a la corrosió. En cas contrari, la capa d'unió entre el carbur cimentat i el seient de la vàlvula (o la bola de la vàlvula) és fàcil de corroir pel medi, i la capa de carbur cimentat cau, afectant la vida útil de la vàlvula de bola.

A més, s'ha de seleccionar un procés d'enduriment adequat per a diferents materials de seient de vàlvula (o bola de vàlvula). Els materials d'acer inoxidable dúplex s'utilitzen àmpliament en el camp de la indústria química del carbó. Els materials d'acer inoxidable dúplex tenen una bona resistència a la fatiga a la corrosió i resistència a la corrosió al desgast.

L'acer inoxidable dúplex és un tipus d'acer amb estructura tant de ferrita com d'austenita. L'estructura de ferrita i austenita representen al voltant del 50% respectivament, i l'estructura de dues fases existeix de manera independent. El seu rendiment es caracteritza per les característiques tant de l'acer inoxidable austenític com de l'acer inoxidable ferrític. En les característiques de l'acer inoxidable ferrític, quan la temperatura està en el rang de 400 ~ 500 graus, es produirà una forta fragilització després d'un aïllament durant molt de temps. Aquest fenomen s'anomena generalment fragilitat de 475 graus; Quan la temperatura supera els 400 ~ 500 graus, les propietats de l'acer inoxidable dúplex es destruiran.

Si s'adopta el procés de soldadura per polvorització o de superfície de carbur cimentat per a l'acer inoxidable de doble fase, el procés de fusió del carbur cimentat i la matriu (la temperatura generalment és superior a 900 graus) danyarà l'estructura metal·logràfica de l'acer inoxidable de doble fase, de manera que el material d'acer inoxidable de doble fase. no és adequat per al procés d'enduriment de carbur cimentat de soldadura per polvorització (o soldadura de pila). El procés d'enduriment superficial de l'acer inoxidable dúplex és adequat per al procés de polvorització supersònica. El procés d'enduriment ha d'assegurar que no pugui danyar l'estructura metal·logràfica de la matriu d'acer inoxidable dúplex.