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聯(lián)系人：夏洪彬 （經(jīng)理）

技術(shù)文章

如何提高高溫球閥的使用壽命

閱讀：148發(fā)布時(shí)間：2014-12-10

　　高溫球閥500°是各種流體輸送系統(tǒng)中的主要部件，其中，金屬硬密封球閥適用于高溫、高壓工況及料漿、顆粒介質(zhì)等易磨損工況。當(dāng)流體介質(zhì)為液固或氣固混合物料且固體顆粒硬度又很高時(shí)，對(duì)球閥球體和閥座密封面的耐磨性能要求很高，特別是氣固混合介質(zhì)引起的球體與閥座間的干摩擦，極易造成密封面的過度磨損或劃傷而導(dǎo)致失效。在現(xiàn)閥門泄漏是企業(yè)生產(chǎn)的重大安全隱患，極易造成突發(fā)性的惡性事故，因此，高溫球閥的安全使用是值得高度重視的問題。
　　
　　但是，目前正在使用的某些高溫球閥，包括一些進(jìn)口高溫球閥，其使用壽命短則幾天長(zhǎng)則不到一個(gè)月，由此造成頻繁的更換或維修，不僅給企業(yè)生產(chǎn)埋下重大安全隱患，而且大大增加了生產(chǎn)成本和維護(hù)人員的勞動(dòng)程度。每年因閥門頻繁失效，造成停工、檢修所帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)損失巨大。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，失效的主要原因是一些硬質(zhì)粉末在球閥啟閉過程中進(jìn)入了密封接觸面，由于這些粉末粒子的硬度遠(yuǎn)較球閥密封表面高，使球閥在頻繁的啟閉過程中產(chǎn)生嚴(yán)重的劃傷，從而導(dǎo)致球閥泄漏失效。
　　
　　就此銳博閥門廠對(duì)高溫球閥的閥芯閥座進(jìn)行表面處理，大大提高了高溫球閥的使用壽命，取得了顯著效果。他們對(duì)閥芯球體采用等離子噴涂技術(shù)、對(duì)閥座采用電刷鍍技術(shù)進(jìn)行表面處理，以提高球閥整體的耐磨性。等離子噴涂喂料采用納米Al2O3-13%TiO2粉末，其粉末粒度為50~500nm；電刷鍍?cè)陂y座表面制備涂層厚度約為100μm的NiW鍍層。
　　
　　高溫球閥檢測(cè)表明，處理后的閥芯、閥座顯示以下特點(diǎn)：
　　
　　1、表面硬度明顯高于基體。基體的顯微硬度為524HV，而Al2O3-TiO2涂層的顯微硬度可達(dá)1463HV。
　　
　　2、具有優(yōu)異的耐磨損性能，其耐磨性比未處理試樣提高2.5倍；同時(shí)，摩擦系數(shù)下降2.67倍。
　　
　　3、具有優(yōu)異的抗熱震性能，經(jīng)過100次的冷熱循環(huán)后，均未發(fā)現(xiàn)涂層與基體之間產(chǎn)生任何的剝離，說(shuō)明涂層與基體之間的線膨脹系數(shù)匹配良好。
　　
　　高溫球閥研究表明，經(jīng)納米Al2O3、TiO2增強(qiáng)的復(fù)合涂層以固溶強(qiáng)化、彌散強(qiáng)化和細(xì)化涂層晶粒等強(qiáng)化方式提高涂層的整體強(qiáng)度，從而提高了裂紋形成的臨界應(yīng)力。表面沉積所形成的Al2O3、TiO2等硬質(zhì)金屬間化合物使得涂層的表面硬度明顯高于基體。同時(shí)，彌散分布的納米Al2O3質(zhì)點(diǎn)可以有效防止裂紋擴(kuò)展，使得形成磨屑的時(shí)間延長(zhǎng)。另一方面，納米Al2O3復(fù)合涂層摩擦系數(shù)較低與其摩擦表面的晶粒大小有關(guān)，Al2O3增強(qiáng)復(fù)合涂層表面光滑且晶粒細(xì)小，因而摩擦系數(shù)較小，相同載荷的摩擦表面切應(yīng)力較小，使得產(chǎn)生裂紋的幾率減少，延緩了裂紋擴(kuò)展的速率，從而提高了材料的耐磨性能。同時(shí)，納米Al2O3-TiO2質(zhì)點(diǎn)與基體的結(jié)合力較好，涂層與基體之間結(jié)合強(qiáng)度高達(dá)60.4MPa，所以在摩擦過程中不易從基體中剝落。檢測(cè)還發(fā)現(xiàn)，在Al2O3-TiO2涂層中形成了致密的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，使其具有*的結(jié)合強(qiáng)度和抗熱震性能。

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