Ⅰ.Översikt
I värmekraftverk, petrokemiska system, högviskösa vätskor i den kolkemiska industrin, blandade vätskor med damm och fasta partiklar och mycket korrosiva vätskor, måste kulventiler använda hårdtätade kulventiler av metall, så välj lämplig hårdtätad metall kulventiler.Härdningsprocessen för kulan och kulventilens säte är mycket viktig.
Ⅱ.Härdningsmetod för kula och säte av metall hårdförseglad kulventil
För närvarande inkluderar de vanligaste härdningsprocesserna för ytan av hårdtätande metallkulventilkulor huvudsakligen följande:
(1) Ytbeläggning av hård legering (eller sprutsvetsning) på sfärens yta, hårdheten kan nå mer än 40HRC, beläggningsprocessen för hårdlegering på sfärytan är komplicerad, produktionseffektiviteten är låg och det stora området ytsvetsning är lätt att deformera delarna.Processen för härdning av hölje används mer sällan.
(2) Ytan på sfären är pläterad med hård krom, hårdheten kan nå 60-65HRC och tjockleken är 0,07-0,10 mm.Det förkromade skiktet har hög hårdhet, slitstyrka, korrosionsbeständighet och kan hålla ytan ljus under lång tid.Processen är relativt enkel och kostnaden är låg.Hårdheten hos hårdförkromning kommer dock att minska snabbt på grund av frigöring av inre spänningar när temperaturen ökar, och dess arbetstemperatur kan inte vara högre än 427 °C.Dessutom är bindningskraften hos krompläteringslagret låg, och pläteringsskiktet är benäget att falla av.
(3) Ytan på sfären antar plasmanitrering, ythårdheten kan nå 60 ~ 65HRC och tjockleken på nitridskiktet är 0,20 ~ 0,40 mm.På grund av den dåliga korrosionsbeständigheten hos härdningsprocessen för plasmanitreringsbehandling kan den inte användas inom områdena kemisk stark korrosion.
(4) Processen för supersonisk sprutning (HVOF) på sfärens yta har en hårdhet på upp till 70-75HRC, hög aggregatstyrka och en tjocklek på 0,3-0,4 mm.HVOF-sprutning är den huvudsakliga processmetoden för ythärdning av sfären.Denna härdningsprocess används mest i termiska kraftverk, petrokemiska system, högviskösa vätskor i den kolkemiska industrin, blandade vätskor med damm och fasta partiklar och mycket korrosiva vätskor.
Den överljudssprutningsprocessen är en processmetod där förbränningen av syrebränsle producerar höghastighetsluftflöde för att accelerera pulverpartiklarna att träffa ytan på komponenten för att bilda en tät ytbeläggning.Under slagprocessen, på grund av den snabba partikelhastigheten (500-750m/s) och den låga partikeltemperaturen (-3000°C), kan hög bindningsstyrka, låg porositet och låg oxidhalt erhållas efter att ha träffat delens yta .beläggning.Karakteristiken för HVOF är att hastigheten för legeringspulverpartiklar överstiger ljudhastigheten, till och med 2 till 3 gånger ljudets hastighet, och lufthastigheten är 4 gånger ljudets hastighet.
HVOF är en ny bearbetningsteknik, spraytjockleken är 0,3-0,4 mm, beläggningen och komponenten är mekaniskt bundna, bindningsstyrkan är hög (77MPa) och beläggningens porositet är låg (<1%).Denna process har en låg uppvärmningstemperatur för delarna (<93°C), delarna deformeras inte och kan kallsprutas.Vid sprutning är pulverpartikelhastigheten hög (1370m/s), det finns ingen värmepåverkad zon, delarnas sammansättning och struktur förändras inte, beläggningens hårdhet är hög och den kan bearbetas.
Spraysvetsning är en termisk spraybehandlingsprocess på ytan av metallmaterial.Den värmer pulvret (metallpulver, legeringspulver, keramiskt pulver) till ett smält eller högplastiskt tillstånd genom en värmekälla, och sprejar det sedan genom luftflöde och avsätter det på ytan av den förbehandlade delen för att bilda ett lager med delens yta.(Substrat) kombinerat med ett starkt beläggningsskikt (svetsning).
Vid sprutsvetsning och ythärdning har både hårdmetallen och substratet en smältprocess, och det finns en smältzon där hårdmetallen och substratet möts.Området är metallkontaktytan.Det rekommenderas att hårdmetallens tjocklek bör vara mer än 3 mm genom sprutsvetsning eller ytbeläggning.
Ⅲ. Hårdhet på kontaktytan mellan kulan och sätet för den hårt förseglade kulventilen
Den glidande metallytan måste ha en viss hårdhetsskillnad, annars är det lätt att orsaka kramper.I praktisk tillämpning är hårdhetsskillnaden mellan ventilkulan och ventilsätet i allmänhet 5-10HRC, vilket gör att kulventilen får en bättre livslängd.På grund av den komplexa bearbetningen av sfären och den höga bearbetningskostnaden, för att skydda sfären från skador och slitage, är sfärens hårdhet i allmänhet högre än hårdheten på ventilsätets yta.
Det finns två typer av hårdhetskombinationer som används ofta i kontaktytans hårdhet för ventilkulan och ventilsätet: ①Ventilkulans ythårdhet är 55HRC och ventilsätets yta är 45HRC.Legering, denna hårdhetsmatchning är den mest använda hårdhetsmatchningen för metalltätade kulventiler, som kan uppfylla de konventionella slitagekraven för metalltätade kulventiler;②Ventilkulans ythårdhet är 68HRC, ventilsätets yta är 58HRC och ventilkulans yta kan sprutas med supersonisk volframkarbid.Ytan på ventilsätet kan tillverkas av Stellite20-legering genom överljudssprutning.Denna hårdhet används ofta i den kolkemiska industrin och har hög slitstyrka och livslängd.
Ⅳ.Epilog
Ventilkulan och ventilsätet på den hårdförseglade metallkulventilen antar en rimlig härdningsprocess, som direkt kan bestämma livslängden och prestandan för den hårdförslutande metallventilen, och en rimlig härdningsprocess kan minska tillverkningskostnaden.
Posttid: 2022-okt-26