Процес на втвърдяване на метален уплътнителен сферичен кран

Ⅰ.Преглед

В топлоелектрически централи, нефтохимически системи, флуиди с висок вискозитет във въглищната химическа промишленост, смесени флуиди с прах и твърди частици и силно корозивни флуиди, сферичните кранове трябва да използват метални твърдо уплътнени сферични кранове, така че изберете подходящи метални твърдо уплътнени сферични кранове.Процесът на втвърдяване на топката и седалката на сферичния кран е много важен.

Ⅱ.Метод на закаляване на топка и седло от метален твърдо уплътнен сферичен кран

Понастоящем често използваните процеси на втвърдяване на повърхността на топките на метални сферични кранове с твърдо уплътнение включват главно следното:

(1) Повърхност на твърда сплав (или заваряване със спрей) върху повърхността на сферата, твърдостта може да достигне повече от 40HRC, процесът на настилка на твърда сплав върху повърхността на сферата е сложен, ефективността на производството е ниска и голямата площ заваряването на повърхността е лесно за деформиране на частите.Процесът на закаляване на корпуса се използва по-рядко.

(2) Повърхността на сферата е покрита с твърд хром, твърдостта може да достигне 60-65HRC, а дебелината е 0,07-0,10 mm.Хромираният слой има висока твърдост, устойчивост на износване, устойчивост на корозия и може да поддържа повърхността ярка за дълго време.Процесът е сравнително прост и цената е ниска.Твърдостта на твърдото хромиране обаче ще намалее бързо поради освобождаването на вътрешно напрежение, когато температурата се повиши, а работната му температура не може да бъде по-висока от 427 °C.В допълнение, силата на свързване на хромирания слой е ниска и покривният слой е склонен да падне.

(3) Повърхността на сферата приема плазмено азотиране, повърхностната твърдост може да достигне 60~65HRC, а дебелината на нитридния слой е 0,20~0,40 mm.Поради слабата устойчивост на корозия на процеса на втвърдяване чрез плазмено азотиране, той не може да се използва в областите на силна химическа корозия.

(4) Процесът на свръхзвуково пръскане (HVOF) върху повърхността на сферата има твърдост до 70-75HRC, висока якост на агрегата и дебелина от 0,3-0,4 mm.HVOF пръскането е основният технологичен метод за повърхностно втвърдяване на сферата.Този процес на втвърдяване се използва най-вече в топлоелектрически централи, нефтохимически системи, течности с висок вискозитет във въглищната химическа промишленост, смесени течности с прах и твърди частици и силно корозивни течности.

Процесът на свръхзвуково пръскане е метод на процес, при който изгарянето на кислородно гориво произвежда високоскоростен въздушен поток, за да ускори прахообразните частици да ударят повърхността на компонента, за да образуват плътно повърхностно покритие.По време на процеса на удар, поради бързата скорост на частиците (500-750m/s) и ниската температура на частиците (-3000°C), може да се получи висока якост на свързване, ниска порьозност и ниско съдържание на оксид след удар върху повърхността на частта. .покритие.Характеристиката на HVOF е, че скоростта на прахообразните частици на сплавта надвишава скоростта на звука, дори 2 до 3 пъти скоростта на звука, а скоростта на въздуха е 4 пъти по-голяма от скоростта на звука.

HVOF е нова технология за обработка, дебелината на спрея е 0,3-0,4 mm, покритието и компонентът са механично свързани, якостта на свързване е висока (77MPa), а порьозността на покритието е ниска (<1%).Този процес има ниска температура на нагряване на частите (<93°C), частите не се деформират и могат да бъдат студено пръскани.При пръскане скоростта на частиците на праха е висока (1370 m/s), няма зона на топлинно въздействие, съставът и структурата на частите не се променят, твърдостта на покритието е висока и може да се обработва.

Спрей заваряването е процес на термично третиране чрез пръскане върху повърхността на метални материали.Той нагрява праха (метален прах, прах от сплав, керамичен прах) до разтопено или силно пластично състояние чрез източник на топлина и след това го напръсква чрез въздушен поток и го отлага върху повърхността на предварително обработената част, за да образува слой с повърхността на частта.(Субстрат), комбиниран със здрав покривен (заваръчен) слой.

При процеса на заваряване със спрей и втвърдяване на повърхността, както циментираният карбид, така и субстратът имат процес на топене и има зона на горещо стопяване, където циментираният карбид и субстратът се срещат.Зоната е металната контактна повърхност.Препоръчва се дебелината на циментирания карбид да бъде повече от 3 mm чрез заваряване със спрей или наваряване.

Ⅲ. Твърдост на контактната повърхност между топката и седлото на твърдо уплътнения сферичен кран

Металната плъзгаща се контактна повърхност трябва да има определена разлика в твърдостта, в противен случай е лесно да се предизвика припадък.При практическо приложение разликата в твърдостта между топката на клапана и леглото на клапана обикновено е 5-10HRC, което позволява на сферичния кран да има по-добър експлоатационен живот.Поради сложната обработка на сферата и високата цена на обработка, за да се предпази сферата от повреда и износване, твърдостта на сферата обикновено е по-висока от твърдостта на повърхността на леглото на клапана.

Има два вида комбинации от твърдост, които се използват широко в твърдостта на контактната повърхност на топката на клапана и леглото на клапана: ①Твърдостта на повърхността на топката на клапана е 55HRC, а повърхността на леглото на клапана е 45HRC.Сплав, това съответствие на твърдостта е най-широко използваното съответствие на твърдостта за сферични кранове с метално уплътнение, което може да отговори на конвенционалните изисквания за износване на сферични кранове с метално уплътнение;②Повърхностната твърдост на топката на клапана е 68HRC, повърхността на седлото на клапана е 58HRC и повърхността на топката на клапана може да бъде напръскана със свръхзвуков волфрамов карбид.Повърхността на леглото на клапана може да бъде направена от сплав Stellite20 чрез свръхзвуково пръскане.Тази твърдост се използва широко във въглищната химическа промишленост и има висока устойчивост на износване и експлоатационен живот.

Ⅳ.Епилог

Сферичният клапан и седлото на клапана на металния твърдо уплътнен сферичен кран приемат разумен процес на втвърдяване, който може директно да определи експлоатационния живот и производителността на металния твърдо уплътняващ клапан, а разумният процес на втвърдяване може да намали производствените разходи.