Ⅰ.Огляд
На теплових електростанціях, нафтохімічних системах, рідинах з високою в’язкістю у вугільній хімічній промисловості, змішаних рідинах із пилом і твердими частинками та висококорозійних рідинах кульові крани повинні використовувати металеві кульові крани з жорстким ущільненням, тому вибирайте відповідні металеві кульові крани з жорстким ущільненням. кульові крани.Процес затвердіння кульки та сідла кульового крана дуже важливий.
Ⅱ.Спосіб зміцнення кульки та сідла металевого кульового крана з жорстким ущільненням
В даний час зазвичай використовуються процеси зміцнення поверхні металевих кульок кульового крана з жорстким ущільненням, в основному включають наступне:
(1) Наплавлення твердого сплаву (або зварювання розпиленням) на поверхні сфери, твердість може досягати понад 40HRC, процес наплавлення твердого сплаву на поверхню сфери є складним, ефективність виробництва низька, а велика площа наплавленням зварювання легко деформувати деталі.Рідше використовується процес цементування.
(2) Поверхня сфери покрита твердим хромом, твердість може досягати 60-65HRC, а товщина 0,07-0,10 мм.Хромований шар має високу твердість, зносостійкість, стійкість до корозії і може довго зберігати яскравість поверхні.Процес відносно простий, а вартість невисока.Однак твердість твердого хромування швидко зменшиться через вивільнення внутрішньої напруги при підвищенні температури, а його робоча температура не може перевищувати 427 °C.Крім того, сила з’єднання шару хромованого покриття низька, і шар покриття схильний до відпадання.
(3) Поверхня сфери використовує плазмове азотування, твердість поверхні може досягати 60~65HRC, а товщина нітридного шару становить 0,20~0,40 мм.Через низьку корозійну стійкість процесу зміцнення плазмовим азотуванням його не можна використовувати в областях хімічної сильної корозії.
(4) Процес надзвукового розпилення (HVOF) на поверхні сфери має твердість до 70-75HRC, високу агрегатну міцність і товщину 0,3-0,4 мм.HVOF напилення є основним технологічним методом для поверхневого зміцнення кулі.Цей процес зміцнення в основному використовується на теплових електростанціях, нафтохімічних системах, рідинах з високою в'язкістю у вугільній хімічній промисловості, змішаних рідинах із пилом і твердими частинками та висококорозійних рідинах.
Процес надзвукового розпилення — це метод процесу, у якому спалювання кисневого палива створює високошвидкісний повітряний потік, який прискорює попадання частинок порошку на поверхню компонента з утворенням щільного поверхневого покриття.Під час процесу удару завдяки високій швидкості частинок (500-750 м/с) і низькій температурі частинок (-3000 °C) після удару по поверхні деталі можна отримати високу міцність зв’язку, низьку пористість і низький вміст оксиду. .покриття.Характеристика HVOF полягає в тому, що швидкість частинок порошку сплаву перевищує швидкість звуку, навіть у 2-3 рази перевищує швидкість звуку, а швидкість повітря в 4 рази перевищує швидкість звуку.
HVOF — це нова технологія обробки, товщина напилення становить 0,3-0,4 мм, покриття та компонент механічно з’єднані, міцність з’єднання висока (77 МПа), а пористість покриття низька (<1%).Цей процес має низьку температуру нагріву для деталей (<93°C), деталі не деформуються та можуть бути холодним напиленням.При напиленні висока швидкість частинок порошку (1370 м/с), відсутня зона термічного впливу, склад і структура деталей не змінюються, висока твердість покриття, піддається механічній обробці.
Розпилювальне зварювання - це процес термічної обробки поверхні металевих матеріалів розпиленням.Він нагріває порошок (металевий порошок, порошок сплаву, керамічний порошок) до розплавленого або високопластичного стану за допомогою джерела тепла, а потім розпилює його повітряним потоком і осідає на поверхні попередньо обробленої частини, щоб утворити шар із поверхню деталі.(Підкладка) у поєднанні з міцним шаром покриття (зварюванням).
У процесі зварювання розпиленням і наплавленням цементований карбід і підкладка мають процес плавлення, і існує зона гарячого розплаву, де цементований карбід і підкладка зустрічаються.Область - це поверхня контакту з металом.Рекомендується, щоб товщина цементованого карбіду була більше 3 мм шляхом зварювання розпиленням або наплавлення.
Ⅲ. Твердість контактної поверхні між кулькою та сідлом кульового крана з жорстким ущільненням
Металева ковзна контактна поверхня повинна мати певну різницю твердості, інакше легко спричинити заїдання.У практичному застосуванні різниця твердості між кулькою клапана та сідлом клапана зазвичай становить 5-10HRC, що дозволяє кульовому крану мати кращий термін служби.Через складну обробку сфери та високу вартість обробки, щоб захистити сферу від пошкодження та зносу, твердість сфери, як правило, вища, ніж твердість поверхні сідла клапана.
Існує два типи комбінацій твердості, які широко використовуються для визначення твердості контактної поверхні кульки клапана та сідла клапана: ①Твердість поверхні кульки клапана становить 55HRC, а поверхні сідла клапана – 45HRC.Сплав, цей відповідник твердості є найбільш широко використовуваним відповідником твердості для кульових кранів з металевим ущільненням, який відповідає звичайним вимогам до зносу кульових кранів з металевим ущільненням;②Твердість поверхні кульки клапана становить 68HRC, поверхні сідла клапана – 58HRC, а поверхню кульки клапана можна розпорошити надзвуковим карбідом вольфраму.Поверхня сідла клапана може бути виготовлена зі сплаву Stellite20 методом надзвукового напилення.Ця твердість широко використовується у вуглехімічній промисловості і має високу зносостійкість і термін служби.
Ⅳ.Епілог
Куля клапана та сідло клапана металевого кульового крана з жорстким ущільненням застосовують розумний процес загартування, який може безпосередньо визначити термін служби та продуктивність металевого клапана з жорстким ущільненням, а розумний процес загартування може знизити вартість виробництва.
Час публікації: 26 жовтня 2022 р