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阀杆工艺与材料

2015/2/6-阀杆工艺与材料

阀杆工艺

阀杆在阀门开启和关闭过程中,承受拉、压和扭转作用力,并与介质直接接触,同时和填料之间还有相对的摩擦运动,因此在选择阀杆材料时,必须保证它在规定的温度下有足够的强度、良好的冲击韧性、抗擦伤性、耐腐蚀性。

阀杆与球体接合部以及阀杆与阀体接触处应有一防静电机构,防止静电在球体上集聚。阀杆安全设计应防止在工作压力下被“吹出”,阀杆上防吹出的凸缘处置一环状环,以减少摩擦系数。

 

传统阀杆加工工艺的特点

1、传统阀杆螺纹采用螺旋飞刀,螺纹精度不准;而采用传统无屑滚丝易损滚模,易变形,扭曲。

2、光杆部位采用磨床精度不高,耗时长。

3、倒关部位采用两次装夹掉头拉倒密封,同心度差,倒密封易漏。

4、端部位采用铣床分度盘分度,加工慢,工序多,耗时久。

 

新型阀杆制造工艺的特点

1、新型阀杆螺纹采用自制挤压,螺纹强度高,精度准。

2、螺纹部位和光杆部位的同心一致,克服了长期困扰国内滚丝工艺中易扭曲、易损滚丝模的问题。

3、光杆部位精度达到镜面效果,启闭轻松,密封性好。

4、倒关部位采用数控技术一次成型,精度高,倒关密封性能好。

5、端部位T型槽采用锻压成型工艺,效率高,成本低。

6、整套阀杆生产工艺达到国际先进水平。

在强腐蚀、易挥发和有毒有害的工艺条件下,一旦阀杆密封被破坏,强腐蚀、易挥发和有毒有害的工艺介质从控制阀阀杆中泄漏出来,会对周边环境和人身安全带来严重的后果。采用波纹管阀杆密封形式是解决上述问题的一个途径。波纹管一般由不锈钢做成。这种特殊的阀盖结构保护控制阀的填料函避免和流体接触,一旦波纹管破裂,在波纹管上面的填料函结构会防止波纹管破裂失效时产生的严重后果。在工程实际中,波纹管密封形式的选择应充分考虑波纹管密封的压力的额定值会随温度的增高而降低,流体中不能有固体的颗粒存在,及波纹管材料的最长循环动作寿命等。在不锈钢不耐某些工艺介质腐蚀的强腐蚀的场所,如工艺介质为湿氯气时,湿氯气中含有的微量盐酸会使不锈钢波纹管很快被腐蚀。

 

阀杆常用的材料

 

铜合金

一般选用材料牌号有QA19-2、HPb59-1-1。适用于公称压力小于等于1.6MPa、温度小于等于200度的低压阀门。

 

碳素钢

碳素钢一般选用A5、35钢,经过氮化处理,适用于公称压力小于等于2.5MPa的氨阀,水、蒸汽等介质的低、中压阀门。A5钢适用于温度不超过300度的阀门;35钢适用于温度不超过450度的。(注:实路线证明,阀杆采用碳素钢氮化制造不能很好地解决耐蚀问题,应避免采用。)

 

合金钢

一般选用40Cr、38CrMoA1A、20CrMo1V1A等材料。40Cr经过镀铬处理后,适用于公称压力小于等于32MPa、温度小于等于450度 的水、蒸汽、石油等介质。38CrMoA1A经过氮化处理,能在工作温度540度的条件下承受10MPa的压力,常用于电站阀门上。20CrMo1V1A 经过氮化处理能在工作温度570度的条件下承受14MPa的压力,常用于电站阀门上。

 

不锈钢

一般选用 2Cr13、3Cr13、1Cr17Ni2、1Cr18Ni12Mo2Ti等材料。2Cr13、3Cr13不锈钢适用于公称压力小于等于32MPa、温度 小于等于450度的水、蒸汽和弱腐蚀性介质,可以通过镀铬、高频淬火等方法强化表面。1Cr17Ni2不锈钢阀、低温阀上,能耐腐蚀性介质。1Cr18Ni9Ti、1Cr18Ni12Mo2Ti不锈耐酸钢用于公称压力小于等于6.4MPa、温度小于等于600度的高温阀中,也可以用于温度小于 等于-100度的不锈钢阀,低温阀中。1Cr18Ni9Ti能耐硝酸等腐蚀性介质;1Cr18Ni12Mo2Ti能耐醋酸等腐蚀性介质。1Cr18Ni9Ti、1Cr18Ni12Mo2Ti用于高温阀时,可采用氮化处理,以提高抗擦伤性能。

 

轴承铬钢

选用GCr15,适用于公称压力小于等于300MPa、温度小于等于300度的超高压阀门中。

用于制作阀杆的材料较多,还有4Cr10Si2Mo马氏体耐热钢、4Cr14Ni14W2Mo奥氏体耐热钢等。
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