金属硬密封耐磨球阀的设计丶制造与工艺.pdf

金属硬密封耐磨球阀的设计金属硬密封耐磨球阀的设计、制造制造 与工艺与工艺 邱晓来 浙江超达阀门股份有限公司 11、引言引言  在某些特殊工况介质场合在某些特殊工况介质场合，如含有大量固体如含有大量固体 硬颗粒的介质，传统的阀类，如闸阀、截止 阀无法适用阀无法适用。对于同时存在高温对于同时存在高温、高压高压、含含 固体颗粒介质的场合，金属硬密封耐磨球阀 是目前被普遍认可的是目前被普遍认可的一种阀门种阀门。  金属硬密封耐磨球阀是近年来技术发展最快 的阀类之一。  随着其技术的发展随着其技术的发展，金属硬密封耐磨球阀的金属硬密封耐磨球阀的 应用的领域与范围将更加广泛。 22、金属硬密封球阀的主要技术难点金属硬密封球阀的主要技术难点  A 、球体及阀座表面的硬化技术问题；  BB、球体的圆度及加工制造工艺问题球体的圆度及加工制造工艺问题；  C、高温工况下因为材料的膨胀而卡死的问题；  D、金属硬密封球阀的启闭扭矩问题；  EE、固体硬颗粒介质的冲刷和磨损的问题固体硬颗粒介质的冲刷和磨损的问题；；  F、用于高温工况及固体颗粒介质的密封结构 设计问题设计问题；  G、零部件之间连接的问题。 3、金属硬密封耐磨球阀的主要技 术难点的解决措施 33 .11、球体及阀座表面的硬化技术球体及阀座表面的硬化技术  曾经被应用的技术：  AA 、表面的镀硬铬表面的镀硬铬；  B、表面硬化热处理、渗氮处理等；  C、堆焊Stillite硬质合金。  目前目前上述的表面硬化技术已经很少使用上述的表面硬化技术已经很少使用。 33 .11、球体及阀座表面的硬化技术球体及阀座表面的硬化技术  目前比较常用的技术：  A 、超音速火焰喷涂技术（HVOF）；  B、镍基合金热喷涂技术；  C、激光熔覆技术。 超音速火焰喷涂技术超音速火焰喷涂技术 （（HVOFHVOF））  超音速火焰喷涂（HVOF）主要是通过极高 的速度将耐磨粉末涂层材料喷涂到基体材的速度将耐磨粉末涂层材料喷涂到基体材 料表面，喷涂时的气流速度在很大程度上 决定了喷涂的质量决定了喷涂的质量，喷枪能够产生更高的喷枪能够产生更高的 气流速度，则耐磨粉末涂层就能够获得更 高的运动速度高的运动速度，从而耐磨粉末涂层与基体从而耐磨粉末涂层与基体 材料就能够获得更高的结合力和更高的致 密性密性，因此也就具有更好的耐磨性能和耐因此也就具有更好的耐磨性能和耐 腐蚀性能。 超音速火焰喷涂技术超音速火焰喷涂技术 （（HVOFHVOF））  超音速喷涂的优点是可以喷涂超硬的涂层材料超音速喷涂的优点是可以喷涂超硬的涂层材料， 涂层的硬度甚至可以达到HRC74以上，因此涂 层具有很好的抗擦伤性能和耐磨性能层具有很好的抗擦伤性能和耐磨性能。另外另外， 超音速喷涂时，基体材料不需要进行高温加热， 因此基体材料不会发生热变形。由于超音速喷 涂主要是通过耐磨粉末涂层与基体材料的高速 撞击而产生的物理结合，结合强度比镍基合金 的热喷涂要低的热喷涂要低一些，通常结合力在通常结合力在68～76MPa 左右，因此，对于高压球阀（如CLASS1500～ CLASS2500CLASS2500的球阀的球阀））的球体的球体，，采用超音速喷涂采用超音速喷涂 技术其涂层在使用中有脱落的可能。 超音速火焰喷涂技术超音速火焰喷涂技术 （（HVOFHVOF））  对于超音速火焰喷涂（HVOF），涂层的性能 主要有以下几个方面的指标主要有以下几个方面的指标：：孔隙率孔隙率、氧化氧化 物含量、显微硬度、结合强度、金相结构、 涂层应力状况涂层应力状况、涂层加工性能涂层加工性能、涂层的均匀涂层的均匀 性等 超音速火焰喷涂技术超音速火焰喷涂技术 （（HVOFHVOF））  常用的超音速喷涂材料有：碳化钨钴、碳 化钨钴铬化钨钴铬、镍基合金镍基合金、碳化铬碳化铬、陶瓷等陶瓷等。 碳化钨钴及碳化钨钴铬的使用温度一般不 超过超过540540℃℃，要适用于更高的温度要适用于更高的温度，通常可通常可 以采用碳化铬及陶瓷等喷涂材料。 典型的超音速喷涂设备典型的超音速喷涂设备 （（HVOFHVOF）） 典型的超音速喷涂系统典型的超音速喷涂系统 球体的超音速喷涂球体的超音速喷涂 超音速火焰喷涂技术