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我们常见球阀的球体表面处理方式有哪些呢?

球阀因其流阻小、压力和温度使用范围广、密封性能好、启闭时间短、安装无方向要求(特殊要求的单向球阀除外)等优点,而受到广泛的运用。

球体作为球阀的启闭件,起着最关键的作用。那么我们常见的球体表面处理方式有哪些呢?

我们先了解几个概念:1,电镀;2,冷喷涂;3,热喷涂,4,喷焊,5,氮化处理。

电镀:就是利用电解原理在某些金属表面上镀上一薄层其它金属或合金的过程。从而提高抗腐蚀性、耐磨性及增进美观等作用。

冷喷涂:压缩空气加速金属粒子到临界速度(超音速),金属粒子直击到基体表面后发生物理形变。金属粒子撞扁在基体表面并牢固附着,整个过程金属粒子没有被融化,但如果金属粒子没有达到超音速则无法附着。冷喷的缺点是喷涂层厚度不高,表面附着力没有喷焊好。优点是球体不用加热。喷涂过程中不会造成变形和产生内应力,喷涂厚度很好控制。

热喷涂:利用热源将喷涂材料加热至溶化或半溶化状态,并以一定的速度喷射沉积到经过预处理的基体表面形成涂层的方法。 如图2所示,热喷涂原理图。

喷焊:喷焊的工艺程序基本与热喷涂相同,所不同者在喷粉工序中增加了重熔程序。喷焊有一步喷焊法和二步喷焊法。一步喷焊法即喷一段后即熔一段,喷、熔交替进行,使用同一支喷枪完成。在工件预热后先喷涂0. 2mm的保护层,并将表面封严,以防氧化,喷熔从一端开始,喷距10~30mm,有顺序地对保护层局部加热到熔融开始湿润(不能流淌)时再喷粉,与熔化反复进行,直至达到预定厚度,表面出现“镜面”反光,再向前扩展,达到表面全部覆盖喷焊层。如一次厚度不足,可重复加厚。一步法适用于小型零件或小面积喷焊。二步喷焊法即先完成喷涂层再对其重熔,重熔是二步法的关键工序,在喷涂后立即进行。用中性焰或弱碳化焰的大功率柔软火焰,喷距约20 ~ 30mm,火焰与表面夹角为60°~ 75°,从距涂层约30mm处开始,适当掌握重熔速度,将涂层加热,直至涂层出现“镜面”反光为度,然后进行下一个部位的重熔。因为喷焊工艺需要重熔,故当基体(如球体)材质熔点(熔化温度)低于合金时,不适合喷焊工艺,因为合金重熔时,基体材料如果熔点更低,当合金达到重熔温度之前,基体材料早已融化或部分融化。

氮化处理:是指一种在一定温度下一定介质中使氮原子渗入工件表层的化学热处理工艺。经氮化处理的制品,可以提高耐磨性、耐疲劳性、耐蚀性及耐高温的特性。

球体表面常用的处理方式是电镀、冷喷涂、喷焊及氮化处理。

以下是在工作中常常遇到的球体表面处理方式

1,球体表面镀镍(ENP)或镀铬(HCr):

当球体材料为碳钢,阀门为软密封时,如A105、25、LF2等,这些材料的耐腐蚀性很差,因此球体表面必须进行镀镍(ENP)或镀铬(HCr)处理,以免球面腐蚀,影响密封。当球体为奥氏体不锈钢或其他类似的比较软的材料,球阀的密封圈为PEEK等比较硬的材料时,建议球体表面镀镍(ENP)或镀铬(HCr),提高球面硬度,以免球面被PEEK等划伤,影响密封。

镀镍(ENP)或镀铬(HCr)的镀层厚度一般为0.03mm~0.05mm就可以满足基本要求,如果有特殊要求,可以适当加厚;

镀镍(ENP)或镀铬(HCr)的镀后硬度一般为600HV~800HV。

2,球体表面冷喷涂碳化钨WC:

碳化钨的特点是硬度特别高,耐磨性好。但缺点是碳化钨的熔点特别高,大约为2870℃,一般金属材料的熔点都远远低于碳化钨的熔点,因此只能采用冷喷涂碳化钨WC的工艺。

喷涂碳化钨WC的厚度正常情况一般为0.15mm~0.18mm,便可达到理想的表面硬度,如果特殊要求,厚度最高可达到0.5mm~0.7mm,冷喷厚度越厚,表面附着力越低,不建议采用较厚的冷喷厚度。

表面冷喷涂碳化钨WC硬度一般为1050HV~1450HV,约等于70HRC左右。

3,喷焊或冷喷涂镍基合金,球阀球体上常用的镍基合金为NI60、NI55。

NI60和NI55的熔点1027℃,可以采用喷焊或冷喷涂。

喷焊镍基合金厚度一般为0.5mm~0.7mm便可达到基本使用要求,实际最大厚度可达2.5mm~3mm。若为冷喷涂,喷涂厚度则为0.15mm~0.18mm。

喷焊后硬度一般为NI55:50~55 HRC,NI60:55~60HRC

4,喷焊钴基合金,钴基合金一般采用喷焊。球阀球体上常用的钴基合金为STL20、STL6、STL1

喷焊钴基合金厚度一般为0.5mm~0.7mm便可达到基本使用要求,实际最大厚度可达2.5mm~3mm。

喷焊后硬度一般为STL20:50~52HCR;STL6:38~40HCR;TL1:48~50HCR

5,氮化处理,氮化处理的本质是将氮原子渗入工件表层。实际上渗入的深度不好控制,表面硬度也不稳定;硬密封球阀的制作工艺中,最关键的就是阀座圈与球体之间的研磨,在研磨过程中,氮化层很容易被磨掉或磨得很薄,以至于当阀门真正用在管线上时,球面很容易就被介质中的杂质刮伤,影响密封,甚至使扭矩更大。因此,如果你不是想自找麻烦,或则让你的客户很快的更换新阀门,强烈建议氮化处理最好不要用在硬密封球阀上。出口产品从来就没有氮化的硬密封球阀。当然,我们公司也经常有客户这样要求,主要是价格低,但是问题也是层出不穷,这是都得由客户自己担着,谁让他不听劝呢?

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