耐磨固定硬密封球阀的制作工艺及应用！

1.概述

因为在热电厂，石化系统，煤化工，高粘度流体，粉尘和固体颗粒的混合流体，强腐蚀性流体等介质中，球阀必须使用耐磨固定硬密封球阀。硬化球和球阀座的过程非常重要。

2.如何固化金属耐磨固定硬密封球阀的球和阀座

当前，通常在金属耐磨固定硬密封球阀表面上使用的主要固化工艺为：

（1）一种硬质合金，其中的球体表面经过表面硬化（或喷焊），硬度可能超过40HRC，球体表面的表面处理复杂，生产效率低，表面光洁度高大面积的。很容易。它会导致零件变形。很少使用表面硬化工艺。

（2）球体表面镀硬铬，硬度达到60-65HRC，厚度为0.07-0.10mm。镀铬层具有高硬度，耐磨性，耐腐蚀性，并且可以保持表面。好长时间了。该过程相对简单并且成本低。但是，随着温度的升高，硬铬涂层的硬度会迅速下降，释放出内部应力，并且工作温度不能超过427°C。另外，铬镀层的粘合强度低，并且镀层容易脱落。

（3）在球的表面上使用等离子体氮化，表面硬度达到60至65HRC，并且渗氮层的厚度为0.20至0.40mm。等离子体氮化硬化工艺不能用于化学物质含量高的领域。由于耐腐蚀性差而导致的腐蚀。

（4）在球体表面进行超音速喷涂（HVOF）工艺，最大硬度为70-75HRC，骨料强度高，厚度为0.3-0.4mm。超音速喷涂是表面硬化的主要工艺方法。的领域。固化过程主要用于火力发电厂，石化系统，煤化工中的高粘度流体，包含粉尘和固体颗粒的混合流体以及高腐蚀性流体介质。

超音速喷涂工艺是氧气燃烧产生高速气流的过程，该气流使粉末颗粒加速与工件表面碰撞，形成致密的表面涂层。由于冲击过程中的高颗粒速度（500-750 m / s）和低的颗粒温度（-3000°C），所以在冲击工件表面后具有高的粘结强度，低的孔隙率和低的氧化物，其含量为可能的。获得。涂层。 HVOF的特点是，即使是声速的2至3倍，合金粉末颗粒的速度也超过声速，而气流速度是声速的4倍。

HVOF是一种新的加工技术。热喷涂厚度为0.3至0.4mm。涂层和工件机械连接。粘结强度高（77MPa），涂层的孔隙率低（<1％）。在此过程中，工件的加热温度低（<93°C），工件不变形，可以进行冷喷涂。在热喷涂过程中，粉末颗粒速度很高（1370 m / s），没有热影响区，工件的组成和结构不变，涂层硬度高，可以加工。

热喷涂焊接是喷涂金属材料表面的过程。使用热源将粉末（金属粉末，合金粉末，陶瓷粉末）加热至熔融状态或高塑性状态，并用气流喷雾并沉积在预处理后的工件表面和工件表面上。 （基材）牢固地粘附在涂层（焊接）上。

在热喷涂和表面硬化过程中，硬质合金和基体都具有熔化过程，并且硬质合金和基体组件具有高温熔化区，以充分实现热喷涂焊接的性能。或在处理后避免表面硬化的硬质合金层和焊接的热熔物。区域为金属接触表面，建议喷焊或表面硬化的硬质合金的厚度大于3 mm。

3.使硬密封球阀的阀座硬度与阀球的接触面匹配

金属的滑动接触面之间必须有一定的硬度差。否则，可能会发生老化。在实际使用中，阀球和阀座之间的硬度差通常为5-10 HRC。这种硬度差异延长了球阀的使用寿命。由于球的复杂性和高昂的加工成本，通常将球的硬度选择为高于阀座表面的硬度，以保护球免于损坏和磨损。

阀球和阀座之间的接触表面的硬度被广泛使用。有两种类型的硬度调节。

（1）阀球的表面硬度为55HRC，阀座表面为45HRC，阀球表面为超音速喷涂Stellite20合金，阀座表面可面向Stellite12。这种硬度匹配是合金，是金属密封球阀使用最广泛的硬度匹配，可以满足金属硬密封球阀的传统磨损要求。

（2）阀球的表面硬度为68HRC，阀座表面为58HRC。碳化钨可以超音速喷涂在阀球的表面上。可以将超音速喷涂的Stellite 20合金应用于阀座表面。该硬度被广泛使用。在煤化工行业，它具有很高的耐磨性和使用寿命。

在国外，气门球和气门座表面的硬度是相同的，气门球和气门座表面均采用超声喷涂碳化钨工艺，表面硬度超过72HRC。即使使用超声波，其硬度也很高，并且难以抓住阀球和阀座接触的表面，但是在中国，尚没有成熟的研磨工艺来制造表面硬度超过72HRC的阀球和阀座。 。这是为了确保阀球和阀座之间的协调，因此很少使用。

4.注意硬密封球阀的球和阀座的硬化

金属硬密封球对于阀球和阀座材料，通常选择不锈钢或耐腐蚀材料。否则，硬质合金和阀座（或阀球）的粘结层将很容易被介质腐蚀，硬质合金层将掉落。影响球阀的使用寿命。

另外，必须选择适合于不同阀座（或阀球）材料的固化工艺。双相不锈钢球阀材料广泛用于煤化工行业。双相不锈钢材料具有出色的耐腐蚀性和耐磨性。

双相不锈钢球阀是一种兼具铁素体和奥氏体结构的钢，铁素体和奥氏体结构各占约50％，两相结构是独立的，其性能特征与奥氏体不锈钢相同。铁氧体的特性。当温度在400至500°C范围内时，由于长期保持热量，铁素体不锈钢的脆性很强。这种现象通常被称为475°C时的脆化，当温度超过400-500°C时会变成双相不锈钢。不锈钢性能被破坏。

如果双相不锈钢球阀材料采用喷焊或表面处理的硬质合金工艺，则在此过程中（温度通常高于900°C）熔化硬质合金和基体的过程为双相不锈钢材料。因此不适合用于热喷涂（或表面精加工）硬质合金硬化工艺。双相不锈钢球阀材料的表面硬化工艺适用于超音速喷涂工艺，并且硬化工艺必须确保其不会损坏双相不锈钢材料基体的金相结构。