Oversigt over hærdningsprocessen for metalforseglet kugleventil
Feb 07, 2022
1 Oversigt
I mediet med høj viskøs væske, blandet væske med støv og faste partikler og stærkt ætsende væske inden for termisk kraftværk, petrokemisk system og kulkemisk industri skal kugleventilen vælge metalhård tætningskugleventilen, så det er meget vigtigt at vælge den passende hærdningsproces for metalhård tætningskuglekuglekugle og ventilsæde.
2 hærdningsmetode til metal hård tætning kugleventilkugle og ventilsæde
På nuværende tidspunkt omfatter de hærdningsprocesser, der almindeligvis anvendes til overfladen af metalhårdtætningskugleventiler, hovedsageligt følgende:
(1) Overfladebehandling (eller sprøjtesvejsning) af hårdmetal på kuglens overflade har en hårdhed på mere end 40HRC. Overfladebehandlingen af hårdmetal på kuglens overflade er kompleks, produktionseffektiviteten er lav, og overfladebehandling af store områder er let at deformere delene. På nuværende tidspunkt anvendes processen med overfladehærdning af kuglen sjældent.
(2) Kuglens overflade er belagt med hårdt krom med en hårdhed på 60 ~ 65hrc og en tykkelse på 0,07 ~ 0,10 mm. Forkromningslaget har høj hårdhed, slidstyrke, korrosionsbestandighed og kan holde overfladen lys i lang tid. Processen er relativt enkel, og omkostningerne er lave. Hårdheden af hård krombelægning vil dog falde hurtigt på grund af frigivelsen af intern belastning, når temperaturen stiger, og dens arbejdstemperatur ikke kan være højere end 427 °C. Derudover er bindingskraften af forkromningslag lav, og belægningen er let at falde af.
(3) Plasmanitrering anvendes på overfladen af kuglen med en overfladehårdhed på 60 ~ 65 timer og en nitreringslagtykkelse på 0,20 ~ 0,40 mm. På grund af dårlig korrosionsbestandighed kan plasmanitreringshærdningsprocessen ikke anvendes inden for stærk kemisk korrosion.
(4) Højhastighedssprøjtningsprocessen (HVOF) på kuglens overflade har den højeste hårdhed på 70 ~ 75 timer, høj samlet styrke og tykkelse på 0,3 ~ 0,4 mm. Supersonisk sprøjtning er det vigtigste procesmiddel til overfladehærdning af kuglen. Høj viskøs væske i termisk kraftværk, petrokemisk system og kulkemisk industri; Hærdningsprocessen anvendes for det meste i blandede væsker med støv og faste partikler og stærkt ætsende væskemedier.
Supersonisk sprøjteproces er en procesmetode, hvor forbrænding af iltbrændstof producerer højhastighedsluftstrøm for at fremskynde pulverpartikler for at påvirke emnets overflade og danne en tæt overfladebelægning. Under påvirkningsprocessen, fordi partikelhastigheden er hurtig (500 ~ 750 m / s), og partikeltemperaturen er lav (- 3000 ° C), kan belægningen med høj bindingsstyrke, lav porøsitet og lavt oxidindhold opnås efter påvirkning af emnets overflade. Partiklernes hastighed er 4 gange lydens hastighed, endnu mere end partikelernes lydhastighed.
HVOF er en ny behandlingsteknologi med sprøjtetykkelse på 0,3 ~ 0,4 mm, mekanisk limning mellem belægning og emne, høj bindingsstyrke (77MPa) og lav porøsitet af belægning (< 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="">
Sprøjtesvejsning er en slags termisk sprøjteproces til overfladen af metalmaterialer. Efter at pulveret (metalpulver, legeringspulver og keramisk pulver) er opvarmet til at smelte eller nå en høj plastisk tilstand gennem en varmekilde, sprøjtes det ved luftstrøm og deponeres på den forbehandlede emneoverflade for at danne et belægningslag (svejsning) fast kombineret med emnets overflade (substrat).
I sprøjtesvejsnings- og overfladehærdningsprocessen har det cementerede hårdmetal og matrixen en smelteproces, og der er en smeltezone ved opsamling af cementeret hårdmetal og matrixen. For fuldt ud at opnå ydeevnen for sprøjtesvejsning eller overfladebehandling af cementeret hårdmetallag og undgå svejsning af smeltezonen som en metalkontaktflade efter forarbejdning anbefales det, at tykkelsen af sprøjtesvejsning eller overfladebehandling af cementeret hårdmetal skal være mere end 3 mm.
3 hårdhedsmatchning af kontaktflade mellem hård tætningskugleventil og ventilsæde
Metalglidende kontaktflade skal have en vis hårdhedsforskel, ellers er den let at bide. Ved praktisk anvendelse er hårdhedsforskellen mellem ventilkuglen og ventilsædet generelt 5 ~ 10 timerc, hvilket gør det muligt for kugleventilen at få en bedre levetid. På grund af boldens komplekse behandling og høje behandlingsomkostninger er boldens hårdhed generelt højere end ventilsædets overflade for at beskytte bolden mod skader og slid.
Der er to slags hårdhedsmatchning, der i vid udstrækning anvendes til hårdhedsmatchning af kontaktfladen mellem ventilkuglen og ventilsædet: (1) ventilkuglens overfladehårdhed er 55HRC og ventilsædets overflade er 45hrc. Ventilkuglens overflade kan sprøjtes med Stellite 20-legering ved supersonisk hastighed, og ventilsædets overflade kan overlejres med Stellite 12-legering. Denne hårdhedsmatchning er den mest anvendte hårdhedsmatchning til metalforseglede kugleventiler, som kan opfylde de konventionelle slidkrav til metalhårdforseglede kugleventiler; (2) Ventilkuglens overfladehårdhed er 68hrc, ventilsædets overflade er 58hrc, ventilkuglens overflade kan sprøjtes med wolframcarbid ved supersonisk hastighed, og ventilsædets overflade kan sprøjtes med stellite20-legering ved supersonisk hastighed. Denne hårdhed anvendes i vid udstrækning inden for kulkemisk industri med høj slidstyrke og levetid.
I fremmede lande anvendes matchningen med den samme overfladehårdhed af ventilkuglen og ventilsædet. Overfladehårdheden af ventilkuglen og ventilsædet er større end 72 timer ved supersonisk sprøjtning af wolframcarbidproces. Selv under forudsætning af ultrahøj hårdhed er kontaktfladen på ventilkuglen og ventilsædet ikke let at bide. På nuværende tidspunkt er der imidlertid ingen moden slibeproces for ventilkuglen og ventilsædet med overfladehårdhed større end 72 timer i Kina, så det er vanskeligt at sikre matchningen mellem ventilkuglen og ventilsædet, så det bruges sjældent.
4 forholdsregler til hærdning af hård tætningskugleventilkugle og ventilsæde
Kugle- og ventilsædet i metal hårdt forseglet kugleventil er generelt lavet af rustfrit stål eller korrosionsbestandige materialer. Ellers er limningslaget mellem hårdmetal og ventilsæde (eller ventilkugle) let at korrodere af mediet, og det cementerede hårdmetallag falder af, hvilket påvirker kugleventilens levetid.
Derudover bør der vælges passende hærdningsproces for forskellige ventilsædematerialer (eller ventilkugle). Duplex rustfrit stål materialer anvendes i vid udstrækning inden for kulkemisk industri. Duplex rustfrit stål materialer har god korrosionstræthedsbestandighed og slidkorrosionsbestandighed.
Duplex rustfrit stål er en slags stål med både ferrit og austenit struktur. Ferrit- og austenitstruktur tegner sig for henholdsvis ca. 50%, og tofasestrukturen eksisterer uafhængigt. Dens ydeevne er kendetegnet ved egenskaberne ved både austenitisk rustfrit stål og ferritisk rustfrit stål. I egenskaberne ved ferritisk rustfrit stål, når temperaturen ligger i området 400 ~ 500 ° C, vil der forekomme stærk forlegenhed efter langvarig isolering. Dette fænomen kaldes generelt 475 ° C glød; Når temperaturen overstiger 400 ~ 500 °C, vil egenskaberne af duplex rustfrit stål blive ødelagt.
Hvis sprøjtesvejsning eller overfladebehandling af cementeret hårdmetal anvendes til tofaset rustfrit stål, vil smelteprocessen af hårdmetal og matrix (temperaturen er generelt større end 900 °C) beskadige den metallografiske struktur af tofaset rustfrit stål, så tofaset rustfrit stålmateriale er ikke egnet til sprøjtesvejsning (eller bunkesvejsning) cementeret hårdmetalhærdningsproces. Overfladehærdningsprocessen af duplex rustfrit stål er velegnet til supersonisk sprøjteproces. Hærdningsprocessen skal sikre, at den ikke kan beskadige den metallografiske struktur af matrixen af duplex rustfrit stål.