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技術(shù)文章

耐磨球閥球體表面硬化技術(shù)發(fā)展之激光熔覆技術(shù)


球閥是工業(yè)管路應(yīng)用*多的閥門種類之一,其開關(guān)靈活方便,密封可靠,流通能力大,流阻小,壓降低。可以用于氣體,液體,含有固體顆粒的介質(zhì)混合液。軟密封球閥由于閥座采用聚四氟乙烯(PTFE),對(duì)位聚苯PPL等塑料,對(duì)介質(zhì)的溫度和壓力都有所限制,不能用于高溫高壓的工況。

現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)裝置都是向高溫高壓方向發(fā)展,尤其在石油,煤化工,化肥,電站等行業(yè),對(duì)球閥提出更高的要求,金屬硬密封耐磨球閥的出現(xiàn)可以滿足上述要求。硬密封球閥主要是閥座采用金屬材料,并對(duì)閥座和球體表面進(jìn)行耐磨硬化處理。有表面鍍硬鉻,表面滲氮處理,表面對(duì)焊司太立(Stillite)鈷基硬質(zhì)合金等方法。隨著表面處理技術(shù)的發(fā)展,近年來出現(xiàn)超音速火焰噴涂(HVOF),鎳基合金熱噴涂技術(shù),激光熔覆技術(shù)等新技術(shù)。

超音速火焰噴涂(HVOF工藝是基于一高壓內(nèi)燃系統(tǒng),與微型火箭引擎相似。噴涂過程中,燃料與氧混合產(chǎn)生溫度為2800的超聲氣流(大于2000 m/s)。極高的速度將耐磨粉末涂層材料噴涂到基體材料表面。涂層的硬度甚至可以達(dá)到HRC74以上。常用的超音速噴涂材料有:碳化鎢鈷、碳化鎢鈷鉻、鎳基合金、碳化鉻、陶瓷等。碳化鎢鈷及碳化鎢鈷鉻的使用溫度一般不超過540,要適用于更高的溫度,通常可以采用碳化鉻及陶瓷等噴涂材料。

鎳基合金熱噴涂是目前在金屬硬密封球閥上成功應(yīng)用的一種密封面硬化方法,鎳基合金耐磨、耐腐蝕、耐溫等,其綜合性能優(yōu)良,適用于灰水、黑水、煤漿、煤渣等多種工況介質(zhì)。鎳基合金是一種自溶合金,主要成分包括鎳、鉻、硼、硅,其中鎳是主要成分,也是耐磨材料與基體材料的粘合劑,根據(jù)配比成分的不同,可以獲得不同的硬度,金屬硬密封球閥一般采用HRC5564的硬度。

激光熔覆技術(shù)進(jìn)行球體表面的合金噴焊也具有很好的效果,采用該技術(shù),球體的熱影響區(qū)很小,噴焊層的硬度比鎳基熱噴涂更高,但是噴焊效率較低,而且噴焊后的球體表面光潔度較低,加工量較大。

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