فرآیند سخت شدن شیر توپی آب بندی فلزی

Ⅰ.بررسی اجمالی

در نیروگاه های حرارتی، سیستم های پتروشیمی، سیالات با ویسکوزیته بالا در صنایع شیمیایی زغال سنگ، سیالات مخلوط با گرد و غبار و ذرات جامد و سیالات بسیار خورنده، شیرهای توپی نیاز به استفاده از دریچه های توپی فلزی با آب بندی سخت دارند، بنابراین فلزی مناسب را انتخاب کنید. دریچه های توپفرآیند سخت شدن توپ و نشیمنگاه شیر توپی بسیار مهم است.

Ⅱ.روش سخت شدن توپ و نشیمن شیر توپی مهر و موم شده فلزی

در حال حاضر، فرآیندهای سخت شدن متداول برای سطح توپ های شیر توپی آب بندی سخت فلزی عمدتاً شامل موارد زیر است:

(1) سطح آلیاژ سخت (یا جوشکاری اسپری) روی سطح کره، سختی می تواند به بیش از 40HRC برسد، روند روکش کردن آلیاژ سخت روی سطح کره پیچیده است، راندمان تولید کم است و منطقه بزرگ است. جوشکاری سطحی برای تغییر شکل قطعات آسان است.فرآیند سخت شدن کیس کمتر مورد استفاده قرار می گیرد.

(2) سطح کره با کروم سخت اندود شده است، سختی می تواند به 60-65HRC برسد و ضخامت آن 0.07-0.10 میلی متر است.لایه روکش کروم دارای سختی بالا، مقاومت در برابر سایش، مقاومت در برابر خوردگی است و می تواند سطح را برای مدت طولانی روشن نگه دارد.فرآیند نسبتا ساده است و هزینه آن کم است.با این حال، سختی آبکاری کروم سخت به دلیل آزاد شدن تنش داخلی در هنگام افزایش دما به سرعت کاهش می یابد و دمای کاری آن نمی تواند بالاتر از 427 درجه سانتیگراد باشد.علاوه بر این، نیروی چسبندگی لایه آبکاری کروم کم است و لایه آبکاری مستعد ریزش است.

(3) سطح کره نیترید پلاسما را پذیرفته است، سختی سطح می تواند به 60 ~ 65 HRC برسد و ضخامت لایه نیترید 0.20 ~ 0.40 میلی متر است.به دلیل مقاومت ضعیف در برابر خوردگی فرآیند سخت شدن نیتریدینگ پلاسما، نمی توان از آن در زمینه های خوردگی قوی شیمیایی استفاده کرد.

(4) فرآیند پاشش مافوق صوت (HVOF) روی سطح کره دارای سختی تا 70-75HRC، استحکام سنگدانه بالا و ضخامت 0.3-0.4 میلی متر است.پاشش HVOF روش اصلی برای سخت شدن سطح کره است.این فرآیند سخت شدن بیشتر در نیروگاه های حرارتی، سیستم های پتروشیمی، سیالات با ویسکوزیته بالا در صنایع شیمیایی زغال سنگ، سیالات مخلوط با گرد و غبار و ذرات جامد و سیالات بسیار خورنده استفاده می شود.

فرآیند پاشش مافوق صوت یک روش فرآیندی است که در آن احتراق سوخت اکسیژن جریان هوای با سرعت بالا تولید می‌کند تا ذرات پودر به سطح قطعه برخورد کنند تا یک پوشش سطحی متراکم ایجاد شود.در طول فرآیند ضربه، به دلیل سرعت ذرات سریع (500-750 متر بر ثانیه) و دمای ذرات پایین (3000- درجه سانتیگراد)، استحکام باند بالا، تخلخل کم و محتوای اکسید کم پس از برخورد به سطح قطعه حاصل می شود. .پوشش.ویژگی HVOF این است که سرعت ذرات پودر آلیاژ از سرعت صوت حتی ۲ تا ۳ برابر سرعت صوت بیشتر است و سرعت هوا ۴ برابر سرعت صوت است.

HVOF یک فناوری پردازش جدید است، ضخامت اسپری 0.3-0.4 میلی متر است، پوشش و جزء به صورت مکانیکی به هم متصل شده اند، استحکام پیوند بالا (77MPa) و تخلخل پوشش کم (<1٪) است.این فرآیند دمای حرارت پایینی برای قطعات دارد (<93 درجه سانتیگراد)، قطعات تغییر شکل نمی‌دهند و می‌توان آنها را به صورت سرد اسپری کرد.هنگام پاشش، سرعت ذرات پودر بالا است (1370 متر بر ثانیه)، هیچ منطقه متاثر از حرارت وجود ندارد، ترکیب و ساختار قطعات تغییر نمی کند، سختی پوشش بالا است و می توان آن را ماشین کاری کرد.

جوشکاری اسپری یک فرآیند تصفیه حرارتی اسپری روی سطح مواد فلزی است.پودر (پودر فلز، پودر آلیاژ، پودر سرامیک) را از طریق یک منبع حرارتی به حالت مذاب یا پلاستیکی بالا گرم می کند و سپس با جریان هوا آن را اسپری می کند و روی سطح قسمت از قبل تیمار شده رسوب می دهد تا لایه ای با سطح قطعه(Substrate) با یک لایه پوشش قوی (جوشکاری) ترکیب شده است.

در فرآیند جوشکاری اسپری و سخت شدن سطح، هم کاربید سیمانی و هم زیرلایه دارای فرآیند ذوب هستند و یک ناحیه ذوب داغ وجود دارد که در آن کاربید سیمانی و زیرلایه به هم می رسند.منطقه سطح تماس فلزی است.توصیه می شود ضخامت کاربید سیمانی با جوشکاری اسپری یا روکش بیش از 3 میلی متر باشد.

Ⅲ. سختی سطح تماس بین توپ و نشیمنگاه شیر توپی مهر و موم شده سخت

سطح تماس کشویی فلزی باید تفاوت سختی خاصی داشته باشد، در غیر این صورت ایجاد تشنج آسان است.در کاربرد عملی، تفاوت سختی بین توپ سوپاپ و صندلی سوپاپ به طور کلی 5-10HRC است که باعث می شود شیر توپی عمر مفیدتری داشته باشد.با توجه به پردازش پیچیده کره و هزینه پردازش بالا، به منظور محافظت از کره از آسیب و سایش، سختی کره به طور کلی بالاتر از سختی سطح صندلی سوپاپ است.

دو نوع ترکیب سختی وجود دارد که به طور گسترده در سختی سطح تماس توپ شیر و صندلی سوپاپ استفاده می شود: ①سختی سطح توپ سوپاپ 55HRC و سطح صندلی سوپاپ 45HRC است.آلیاژ، این مسابقه سختی پرکاربردترین بازی سختی برای شیرهای توپی مهر و موم شده فلزی است که می تواند الزامات سایش معمولی شیرهای توپی مهر و موم شده فلزی را برآورده کند.②سختی سطح توپ سوپاپ 68HRC، سطح صندلی سوپاپ 58HRC است، و سطح توپ سوپاپ را می توان با کاربید تنگستن مافوق صوت اسپری کرد.سطح نشیمن سوپاپ را می توان با اسپری مافوق صوت از آلیاژ Stellite20 ساخت.این سختی به طور گسترده در صنایع شیمیایی زغال سنگ استفاده می شود و دارای مقاومت سایش و عمر مفید بالایی است.

Ⅳ.پایان

توپ سوپاپ و صندلی سوپاپ شیر توپی مهر و موم شده فلزی یک فرآیند سخت شدن معقول را اتخاذ می کند که می تواند به طور مستقیم عمر مفید و عملکرد شیر آب بندی سخت فلزی را تعیین کند و یک فرآیند سخت شدن معقول می تواند هزینه ساخت را کاهش دهد.