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  在石油、化工和焦化裝置中,由于管線溫度高,介質容易在閥門內腔和密封件表面粘附或結焦,普通硬密封球閥經(jīng)常會出現(xiàn)因球體表面結焦而密封不嚴甚至卡塞。為此,將閥座密封面結構改為帶有鋒利刃口的刮刀形,可以在閥門啟閉過程中刮削掉球體表面的粘附物或結焦層,從而保證密封副的可靠密封。

  在試制過程中,球體采用F304鍛件,表面氮化處理以提高硬度。閥座材質為F304,堆焊司太立硬質合金。

  使用發(fā)現(xiàn),在常溫狀態(tài),介質清潔的情況下,能保證可靠密封,當介質溫度升高到400以上,由于司太立合金的熱硬性不高,球體為表面氮化處理,耐磨性差,在刮削結焦物的同時,很容易損壞閥座密封面和球體表面,故很難滿足工況要求。

  通過分析,改為利用超音速噴涂技術在球體表面噴涂WC-12Co,形成厚約0.3mm的耐沖蝕磨損涂層,硬度60~62HRC。閥座密封面基體仍加工成刮刀形,在其表面也噴涂上0.3mm厚度的涂層。通過改變噴涂工藝,使其涂層硬度為55~58HRC,使閥座密封面硬度與球體表面形成一定的硬度差。
  噴涂完成后,球體經(jīng)金剛石磨具磨削,至表面粗糙度Ra0.8μm后,將閥座密封面與球體手工配研。配研材料采用加油酸調制的天然金剛石粉末(粒度1200目),研磨密封面表面粗糙度至Ra0.2μm后裝配試驗,在常溫下密封可靠。
  利用特制的加熱設備,將閥門加熱至設計上限溫度540°c后,保溫8h,操作測試,閥門啟閉靈活,密封試驗正常。經(jīng)過反復多次試驗后,球面無明顯變化。
  由于超音速噴涂的WC-12Co涂層的熱硬性和耐沖蝕磨損性能好,在使用過程中即使溫度升高到設計上限的540°c以上,仍能保持很好的耐沖蝕和耐擦傷性能,而且,刮刀表面硬度與球面之間具有約5HRC的硬度差。當閥座的刃口刮削球體表面的結焦物時不會損壞球體表面和閥座密封面,能保證密封性能和使用壽命。
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