عملية تصلب صمام الكرة الختم المعدني

Ⅰ.ملخص

في محطات الطاقة الحرارية، وأنظمة البتروكيماويات، والسوائل عالية اللزوجة في صناعة الفحم الكيميائية، والسوائل المختلطة مع الغبار والجزيئات الصلبة، والسوائل شديدة التآكل، تحتاج الصمامات الكروية إلى استخدام صمامات كروية معدنية صلبة الغلق، لذا اختر المعدن المناسب ذو الغلق الصلب الصمامات الكروية.تعتبر عملية تصلب الكرة ومقعد الصمام الكروي مهمة جدًا.

Ⅱ.طريقة تصلب الكرة ومقعد الصمام الكروي المعدني الصلب

في الوقت الحاضر، تشمل عمليات التصلب شائعة الاستخدام لسطح كرات الصمام الكروي الصلبة المعدنية بشكل أساسي ما يلي:

(1) تسطيح السبائك الصلبة (أو اللحام بالرش) على سطح الكرة، يمكن أن تصل الصلابة إلى أكثر من 40HRC، وعملية تسطيح السبائك الصلبة على سطح الكرة معقدة، وكفاءة الإنتاج منخفضة، والمساحة الكبيرة لحام السطح من السهل تشويه الأجزاء.يتم استخدام عملية تصلب الحالة بشكل أقل تكرارًا.

(2) سطح الكرة مطلي بالكروم الصلب، والصلابة يمكن أن تصل إلى 60-65HRC، والسمك 0.07-0.10 مم.تتميز الطبقة المطلية بالكروم بالصلابة العالية ومقاومة التآكل ومقاومة التآكل ويمكن أن تحافظ على السطح لامعًا لفترة طويلة.العملية بسيطة نسبيا والتكلفة منخفضة.ومع ذلك، فإن صلابة طلاء الكروم الصلب سوف تنخفض بسرعة بسبب إطلاق الضغط الداخلي عند زيادة درجة الحرارة، ولا يمكن أن تكون درجة حرارة العمل أعلى من 427 درجة مئوية.بالإضافة إلى ذلك، قوة الترابط لطبقة الطلاء بالكروم منخفضة، وطبقة الطلاء عرضة للسقوط.

(3) يعتمد سطح الكرة نيتريد البلازما، ويمكن أن تصل صلابة السطح إلى 60 ~ 65HRC، وسمك طبقة النتريد هو 0.20 ~ 0.40 مم.نظرًا لضعف مقاومة التآكل لعملية تصلب معالجة نيترة البلازما، لا يمكن استخدامه في مجالات التآكل الكيميائي القوي.

(4) تتمتع عملية الرش الأسرع من الصوت (HVOF) على سطح الكرة بصلابة تصل إلى 70-75HRC، وقوة إجمالية عالية، وسمك يتراوح من 0.3 إلى 0.4 مم.يعد رش HVOF طريقة المعالجة الرئيسية لتصلب سطح الكرة.تستخدم عملية التصلب هذه في الغالب في محطات الطاقة الحرارية، وأنظمة البتروكيماويات، والسوائل عالية اللزوجة في صناعة الكيماويات الفحمية، والسوائل المختلطة مع الغبار والجزيئات الصلبة، والسوائل شديدة التآكل.

عملية الرش الأسرع من الصوت هي طريقة معالجة ينتج فيها احتراق وقود الأكسجين تدفق هواء عالي السرعة لتسريع جزيئات المسحوق لتصل إلى سطح المكون لتشكيل طبقة سطحية كثيفة.أثناء عملية التصادم، نظرًا لسرعة الجسيمات السريعة (500-750 م/ث) ودرجة حرارة الجسيمات المنخفضة (-3000 درجة مئوية)، يمكن الحصول على قوة ربط عالية ومسامية منخفضة ومحتوى منخفض من الأكسيد بعد الاصطدام بسطح الجزء. .طلاء.ما يميز HVOF هو أن سرعة جزيئات مسحوق السبائك تتجاوز سرعة الصوت، حتى 2 إلى 3 أضعاف سرعة الصوت، وسرعة الهواء 4 أضعاف سرعة الصوت.

HVOF هي تقنية معالجة جديدة، سمك الرش هو 0.3-0.4 مم، الطلاء والمكون مرتبطان ميكانيكيًا، قوة الترابط عالية (77MPa)، ومسامية الطلاء منخفضة (<1٪).تتميز هذه العملية بدرجة حرارة تسخين منخفضة للأجزاء (<93 درجة مئوية)، ولا تتشوه الأجزاء، ويمكن رشها على البارد.عند الرش، تكون سرعة جسيمات المسحوق عالية (1370 م / ث)، ولا توجد منطقة متأثرة بالحرارة، ولا يتغير تكوين وهيكل الأجزاء، وصلابة الطلاء عالية، ويمكن تشكيلها.

اللحام بالرش هو عملية معالجة بالرش الحراري على سطح المواد المعدنية.يقوم بتسخين المسحوق (مسحوق المعدن، مسحوق السبائك، مسحوق السيراميك) إلى حالة منصهرة أو بلاستيكية عالية من خلال مصدر حراري، ومن ثم رشه بتدفق الهواء وترسيبه على سطح الجزء المعالج مسبقاً لتكوين طبقة مع سطح الجزء.(الركيزة) مدمجة مع طبقة طلاء (لحام) قوية.

في عملية اللحام بالرش وتصلب السطح، يكون لكل من الكربيد الأسمنتي والركيزة عملية ذوبان، وهناك منطقة ذوبان ساخنة حيث يلتقي الكربيد الأسمنتي والركيزة.المنطقة هي سطح الاتصال المعدني.من المستحسن أن يكون سمك الكربيد الأسمنتي أكثر من 3 مم عن طريق اللحام بالرش أو السطح.

Ⅲ. صلابة سطح التلامس بين الكرة ومقعد الصمام الكروي المحكم الغلق

يجب أن يكون لسطح التلامس المنزلق المعدني اختلاف صلابة معين، وإلا فمن السهل أن يسبب النوبات.في التطبيق العملي، يكون فرق الصلابة بين كرة الصمام ومقعد الصمام بشكل عام 5-10HRC، مما يتيح للصمام الكروي الحصول على عمر خدمة أفضل.نظرًا للمعالجة المعقدة للكرة وتكلفة المعالجة العالية، من أجل حماية الكرة من التلف والتآكل، تكون صلابة الكرة أعلى بشكل عام من صلابة سطح مقعد الصمام.

هناك نوعان من مجموعات الصلابة التي يتم استخدامها على نطاق واسع في صلابة سطح التلامس لكرة الصمام ومقعد الصمام: ①صلابة سطح كرة الصمام هي 55HRC، وسطح مقعد الصمام هو 45HRC.السبائك، مطابقة الصلابة هذه هي مطابقة الصلابة الأكثر استخدامًا على نطاق واسع للصمامات الكروية المختومة بالمعادن، والتي يمكن أن تلبي متطلبات التآكل التقليدية للصمامات الكروية المختومة بالمعدن؛②صلابة سطح كرة الصمام هي 68HRC، وسطح مقعد الصمام هو 58HRC، ويمكن رش سطح كرة الصمام بكربيد التنجستن الأسرع من الصوت.يمكن تصنيع سطح مقعد الصمام من سبيكة Stellite20 عن طريق الرش الأسرع من الصوت.تستخدم هذه الصلابة على نطاق واسع في الصناعة الكيميائية للفحم ولها مقاومة عالية للتآكل وعمر خدمة.

Ⅳ.الخاتمة

تعتمد كرة الصمام ومقعد الصمام للصمام الكروي المعدني الصلب عملية تصلب معقولة، والتي يمكن أن تحدد بشكل مباشر عمر الخدمة وأداء صمام الختم المعدني الصلب، ويمكن لعملية التصلب المعقولة أن تقلل من تكلفة التصنيع.