Prehľad procesu kalenia kovového utesneného guľového ventilu

1 Prehľad

V prostredí vysoko viskóznej tekutiny, zmiešanej tekutiny s prachom a pevnými časticami a silne korozívnej tekutiny v oblasti tepelných elektrární, petrochemického systému a uhoľného chemického priemyslu musí guľový ventil vybrať guľový ventil s tvrdým kovovým tesnením, aby je veľmi dôležité zvoliť vhodný proces vytvrdzovania guľového ventilu s tvrdým tesnením a sedla ventilu.

2 metóda vytvrdzovania kovovej guľovej gule s tvrdým tesnením a sedla ventilu

V súčasnosti procesy vytvrdzovania bežne používané pre povrch kovových guľových ventilov s tvrdým tesnením zahŕňajú najmä tieto:

(1) Povrchový (alebo rozprašovací) slinutý karbid na povrchu gule má tvrdosť vyššiu ako 40 HRC. Proces povrchovej úpravy slinutého karbidu na povrchu gule je zložitý, efektívnosť výroby je nízka a veľkoplošné povrchové úpravy sa dajú ľahko deformovať. V súčasnosti sa proces povrchového kalenia gule používa len zriedka.

(2) Povrch gule je pokovený tvrdým chrómom s tvrdosťou 60 ~ 65hrc a hrúbkou 0,07 ~ 0,10 mm. Vrstva chrómovania má vysokú tvrdosť, odolnosť proti opotrebeniu, odolnosť proti korózii a dokáže udržať povrch svetlý po dlhú dobu. Proces je pomerne jednoduchý a náklady sú nízke. Tvrdosť tvrdého chrómového povlaku sa však rýchlo zníži v dôsledku uvoľnenia vnútorného napätia pri zvýšení teploty a jeho pracovná teplota nemôže byť vyššia ako 427 stupňov. Okrem toho je sila spojenia chrómovej vrstvy nízka a povlak ľahko odpadáva.

(3) Plazmová nitridácia je použitá na povrchu gule s povrchovou tvrdosťou 60 ~ 65hrc a hrúbkou nitridačnej vrstvy 0,20 ~ 0,40 mm. Kvôli nízkej odolnosti proti korózii sa proces plazmového nitridačného kalenia nemôže použiť v oblastiach silnej chemickej korózie.

(4) Proces vysokorýchlostného nástreku (HVOF) na povrch gule má najvyššiu tvrdosť 70 ~ 75hrc, vysokú pevnosť agregátu a hrúbku 0,3 ~ 0,4 mm. Nadzvukové striekanie je hlavným procesným prostriedkom na povrchové vytvrdzovanie gule. Vysoko viskózna kvapalina v tepelných elektrárňach, petrochemickom systéme a uhoľnom chemickom priemysle; Proces vytvrdzovania sa väčšinou používa v zmiešaných kvapalinách s prachom a pevnými časticami a silne korozívnych kvapalinových médiách.

Proces nadzvukového striekania je procesná metóda, pri ktorej spaľovanie kyslíkového paliva vytvára vysokorýchlostný prúd vzduchu na urýchlenie častíc prášku, ktoré narážajú na povrch obrobku a vytvárajú hustý povrchový povlak. V procese nárazu, pretože rýchlosť častíc je vysoká (500 ~ 750 m / s) a teplota častíc je nízka (- 3000 stupeň), možno získať povlak s vysokou pevnosťou spojenia, nízkou pórovitosťou a nízkym obsahom oxidov. po dopade na povrch obrobku. Rýchlosť častíc je 4-krát väčšia ako rýchlosť zvuku, dokonca väčšia ako rýchlosť zvuku častíc.

HVOF je nová technológia spracovania s hrúbkou nástreku {{0}},3 ~ 0,4 mm, mechanickým spojením medzi povlakom a obrobkom, vysokou pevnosťou spojenia (77 MPa) a nízkou pórovitosťou povlaku (< 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="">

Striekacie zváranie je druh procesu tepelného striekania na povrch kovových materiálov. Potom, čo sa prášok (kovový prášok, zliatinový prášok a keramický prášok) zahreje, aby sa roztavil alebo dosiahol vysoko plastický stav prostredníctvom zdroja tepla, je rozprášený prúdom vzduchu a nanesený na vopred upravený povrch obrobku, čím sa vytvorí povlaková (zváracia) vrstva pevne spojené s povrchom obrobku (podkladom).

V procese zvárania rozprašovaním a povrchového vytvrdzovania majú slinutý karbid a matrica proces tavenia a na zbere slinutého karbidu a matrice je zóna horúcej taveniny. Aby sa v plnej miere dosiahol výkon sprejového zvárania alebo povrchovej vrstvy slinutého karbidu a zabránilo sa zváraniu horúcej taveniny ako povrchu kontaktu s kovom po spracovaní, odporúča sa, aby hrúbka sprejového zvárania alebo povrchovej úpravy slinutého karbidu bola väčšia ako 3 mm.

3 prispôsobenie tvrdosti kontaktnej plochy medzi guľovým ventilom s tvrdým tesnením a sedlom ventilu

Kovový klzný kontaktný povrch musí mať určitý rozdiel v tvrdosti, inak sa dá ľahko uhryznúť. V praktickej aplikácii je rozdiel tvrdosti medzi guľou ventilu a sedlom ventilu vo všeobecnosti 5 ~ 10hrc, čo umožňuje, aby guľový ventil mal lepšiu životnosť. Kvôli zložitému spracovaniu a vysokým nákladom na spracovanie gule, aby sa gulička chránila pred poškodením a opotrebovaním, je tvrdosť gule vo všeobecnosti vyššia ako tvrdosť povrchu sedla ventilu.

Na prispôsobenie tvrdosti kontaktného povrchu medzi guľou ventilu a sedlom ventilu sa široko používajú dva druhy prispôsobenia tvrdosti: ① povrchová tvrdosť gule ventilu je 55 HRC a povrch sedla ventilu je 45 HRC. Povrch ventilovej gule môže byť nastriekaný zliatinou Stellite 20 nadzvukovou rýchlosťou a povrch sedla ventilu môže byť prekrytý zliatinou Stellite 12. Toto prispôsobenie tvrdosti je najpoužívanejšie prispôsobenie tvrdosti pre kovové utesnené guľové ventily, ktoré môžu spĺňať konvenčné požiadavky na opotrebovanie kovových tvrdých guľových ventilov; ② Povrchová tvrdosť ventilovej gule je 68hrc, povrch ventilového sedla je 58hrc, povrch ventilovej gule môže byť postriekaný karbidom volfrámu nadzvukovou rýchlosťou a povrch ventilového sedla môže byť postriekaný zliatinou stellite20 pri nadzvuková rýchlosť. Táto tvrdosť je široko používaná v oblasti uhoľného chemického priemyslu, s vysokou odolnosťou proti opotrebovaniu a životnosťou.

V zahraničí sa používa zhoda s rovnakou tvrdosťou povrchu guľôčky ventilu a sedla ventilu. Povrchová tvrdosť guľôčky ventilu a sedla ventilu je vyššia ako 72 hrc pri procese nadzvukového striekania karbidu volfrámu. Aj pri ultra vysokej tvrdosti nie je ľahké uhryznúť kontaktnú plochu ventilovej gule a sedla ventilu. V súčasnosti však v Číne neexistuje vyspelý proces brúsenia guľôčky ventilu a sedla ventilu s povrchovou tvrdosťou vyššou ako 72 hrc, takže je ťažké zabezpečiť zhodu medzi guľou ventilu a sedlom ventilu, takže sa zriedka používa.

4 opatrenia na vytvrdnutie guľôčky a sedla ventilu s tvrdým tesnením

Guľa a sedlo ventilu kovového guľového ventilu s tvrdým uzáverom sú zvyčajne vyrobené z nehrdzavejúcej ocele alebo materiálov odolných voči korózii. V opačnom prípade môže spojovacia vrstva medzi slinutým karbidom a sedlom ventilu (alebo guľou ventilu) ľahko korodovať médium a vrstva slinutého karbidu odpadne, čo ovplyvňuje životnosť guľového ventilu.

Okrem toho by sa mal zvoliť vhodný proces vytvrdzovania pre rôzne materiály sedla ventilu (alebo guľôčky ventilu). Duplexné nerezové materiály sú široko používané v oblasti uhoľného chemického priemyslu. Duplexné materiály z nehrdzavejúcej ocele majú dobrú odolnosť proti koróznej únave a odolnosť proti korózii opotrebenia.

Duplexná nehrdzavejúca oceľ je druh ocele s feritovou aj austenitovou štruktúrou. Feritová a austenitová štruktúra tvoria asi 50 percent v uvedenom poradí a dvojfázová štruktúra existuje nezávisle. Jeho výkon je charakterizovaný vlastnosťami austenitickej nehrdzavejúcej ocele a feritickej nehrdzavejúcej ocele. Vo vlastnostiach feritickej nehrdzavejúcej ocele, keď je teplota v rozsahu 400 ~ 500 stupňov, dôjde po dlhodobej izolácii k silnému krehnutiu. Tento jav sa všeobecne nazýva 475 stupňová skrehnutie; Keď teplota presiahne 400 ~ 500 stupňov, vlastnosti duplexnej nehrdzavejúcej ocele sa zničia.

Ak sa pre dvojfázovú nehrdzavejúcu oceľ použije proces zvárania striekaním alebo povrchového zvárania, proces tavenia slinutého karbidu a matrice (teplota je vo všeobecnosti vyššia ako 900 stupňov) poškodí metalografickú štruktúru dvojfázovej nehrdzavejúcej ocele, takže materiál z dvojfázovej nehrdzavejúcej ocele nie je vhodný na zváranie striekaním (alebo zváranie na hromade) procesom kalenia zo slinutého karbidu. Proces povrchového kalenia duplexnej nehrdzavejúcej ocele je vhodný pre proces nadzvukového striekania. Proces vytvrdzovania musí zabezpečiť, že nemôže poškodiť metalografickú štruktúru matrice duplexnej nehrdzavejúcej ocele.