Ⅰ.Descripción general
En plantas de energía térmica, sistemas petroquímicos, fluidos de alta viscosidad en la industria química del carbón, fluidos mixtos con polvo y partículas sólidas y fluidos altamente corrosivos, las válvulas de bola deben usar válvulas de bola metálicas con sellado duro, por lo tanto, elija válvulas de bola con sellado duro de metal apropiadas. válvulas de bola.El proceso de endurecimiento de la bola y del asiento de la válvula de bola es muy importante.
Ⅱ.Método de endurecimiento de bola y asiento de válvula de bola de metal con sellado duro
En la actualidad, los procesos de endurecimiento comúnmente utilizados para la superficie de las bolas de válvulas de bola de sellado duro de metal incluyen principalmente los siguientes:
(1) Revestimiento de aleación dura (o soldadura por pulverización) en la superficie de la esfera, la dureza puede alcanzar más de 40 HRC, el proceso de revestimiento de aleación dura en la superficie de la esfera es complicado, la eficiencia de producción es baja y el área grande La soldadura de superficie es fácil de deformar las piezas.El proceso de cementación se utiliza con menos frecuencia.
(2) La superficie de la esfera está recubierta con cromo duro, la dureza puede alcanzar 60-65 HRC y el espesor es 0,07-0,10 mm.La capa cromada tiene alta dureza, resistencia al desgaste, resistencia a la corrosión y puede mantener la superficie brillante durante mucho tiempo.El proceso es relativamente simple y el costo es bajo.Sin embargo, la dureza del cromado duro disminuirá rápidamente debido a la liberación de tensión interna cuando aumenta la temperatura, y su temperatura de trabajo no puede ser superior a 427 °C.Además, la fuerza de unión de la capa de cromado es baja y la capa de cromado es propensa a caerse.
(3) La superficie de la esfera adopta nitruración por plasma, la dureza de la superficie puede alcanzar 60 ~ 65 HRC y el espesor de la capa de nitruro es 0,20 ~ 0,40 mm.Debido a la escasa resistencia a la corrosión del proceso de endurecimiento por tratamiento de nitruración por plasma, no se puede utilizar en campos de corrosión química fuerte.
(4) El proceso de pulverización supersónica (HVOF) sobre la superficie de la esfera tiene una dureza de hasta 70-75 HRC, alta resistencia del agregado y un espesor de 0,3-0,4 mm.La pulverización HVOF es el principal método de proceso para el endurecimiento de la superficie de la esfera.Este proceso de endurecimiento se utiliza principalmente en centrales térmicas, sistemas petroquímicos, fluidos de alta viscosidad en la industria química del carbón, fluidos mixtos con polvo y partículas sólidas y fluidos altamente corrosivos.
El proceso de pulverización supersónica es un método de proceso en el que la combustión de combustible de oxígeno produce un flujo de aire de alta velocidad para acelerar las partículas de polvo para que golpeen la superficie del componente y formen una capa superficial densa.Durante el proceso de impacto, debido a la rápida velocidad de las partículas (500-750 m/s) y la baja temperatura de las partículas (-3000 °C), se puede obtener una alta fuerza de unión, baja porosidad y bajo contenido de óxido después de golpear la superficie de la pieza. .revestimiento.La característica de HVOF es que la velocidad de las partículas de polvo de aleación excede la velocidad del sonido, incluso de 2 a 3 veces la velocidad del sonido, y la velocidad del aire es 4 veces mayor que la velocidad del sonido.
HVOF es una nueva tecnología de procesamiento, el espesor de pulverización es de 0,3-0,4 mm, el recubrimiento y el componente están unidos mecánicamente, la fuerza de unión es alta (77 MPa) y la porosidad del recubrimiento es baja (<1%).Este proceso tiene una baja temperatura de calentamiento de las piezas (<93°C), las piezas no se deforman y pueden pulverizarse en frío.Al pulverizar, la velocidad de las partículas de polvo es alta (1370 m/s), no hay zona afectada por el calor, la composición y estructura de las piezas no cambian, la dureza del recubrimiento es alta y se puede mecanizar.
La soldadura por pulverización es un proceso de tratamiento por pulverización térmica sobre la superficie de materiales metálicos.Calienta el polvo (polvo metálico, polvo de aleación, polvo cerámico) hasta un estado fundido o altamente plástico a través de una fuente de calor, y luego lo rocía mediante un flujo de aire y lo deposita sobre la superficie de la pieza pretratada para formar una capa con la superficie de la pieza.(Sustrato) combinado con una fuerte capa de revestimiento (soldadura).
En el proceso de soldadura por aspersión y endurecimiento de superficies, tanto el carburo cementado como el sustrato tienen un proceso de fusión, y hay una zona de fusión en caliente donde se unen el carburo cementado y el sustrato.El área es la superficie de contacto del metal.Se recomienda que el espesor del carburo cementado sea superior a 3 mm mediante soldadura por pulverización o revestimiento.
Ⅲ. Dureza de la superficie de contacto entre la bola y el asiento de la válvula de bola de sellado duro
La superficie de contacto deslizante de metal debe tener una cierta diferencia de dureza, de lo contrario es fácil provocar agarrotamiento.En aplicaciones prácticas, la diferencia de dureza entre la bola de la válvula y el asiento de la válvula es generalmente de 5-10 HRC, lo que permite que la válvula de bola tenga una mejor vida útil.Debido al complejo procesamiento de la esfera y al alto costo de procesamiento, para proteger la esfera contra daños y desgaste, la dureza de la esfera es generalmente mayor que la dureza de la superficie del asiento de la válvula.
Hay dos tipos de combinaciones de dureza que se utilizan ampliamente en la dureza de la superficie de contacto de la bola de la válvula y el asiento de la válvula: ①La dureza de la superficie de la bola de la válvula es 55 HRC y la superficie del asiento de la válvula es 45 HRC.Aleación, esta combinación de dureza es la combinación de dureza más utilizada para válvulas de bola selladas con metal, que puede cumplir con los requisitos de desgaste convencionales de las válvulas de bola selladas con metal;②La dureza de la superficie de la bola de la válvula es 68 HRC, la superficie del asiento de la válvula es 58 HRC y la superficie de la bola de la válvula se puede rociar con carburo de tungsteno supersónico.La superficie del asiento de la válvula puede estar hecha de aleación Stellite20 mediante pulverización supersónica.Esta dureza se usa ampliamente en la industria química del carbón y tiene una alta resistencia al desgaste y vida útil.
Ⅳ.Epílogo
La bola de la válvula y el asiento de la válvula de bola de metal con sellado duro adoptan un proceso de endurecimiento razonable, que puede determinar directamente la vida útil y el rendimiento de la válvula de metal con sellado duro, y un proceso de endurecimiento razonable puede reducir el costo de fabricación.
Hora de publicación: 26 de octubre de 2022