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如何提高高壓閥門使用壽命?

更新時(shí)間:2022-03-10 瀏覽次數(shù):1266

 超高壓閥門的主要失效原因?yàn)椋簹馕g和沖蝕磨損,而影響氣蝕和沖蝕的因素很多,主要有材料的力學(xué)性能、流體力學(xué)因素和環(huán)境影響。要提高閥門抗氣蝕和沖蝕磨損的能力,可以采用許多方法。

    一、材料選擇

    為了提高超高壓閥門抗沖蝕磨損的能力,通常選擇抗蝕材料:

    1、硬度高的材料

    2、有耐酸蝕保護(hù)膜的材料

    3、屈服點(diǎn)高、穩(wěn)定性好的材料

    4、疲勞強(qiáng)度高的材料

    要提高材料的各種性能,一是采用合金化,二是采用適當(dāng)?shù)臒崽幚?。合金化法是通過改變鋼的化學(xué)成分,研制各種特殊性能的新材料。熱處理法是不改變鋼的化學(xué)成分,而是對(duì)鋼在固態(tài)下施以不同的加熱、保溫和冷卻,以改變鋼的組織結(jié)構(gòu),提高材料的性能。

    二、熱處理與表面硬化處理

    1、真空熱處理

    在加熱中不產(chǎn)生氧化、脫碳及其他腐蝕,而且具有凈化表面脫油除脂的作用。在真空中能將材料在冶煉過程中吸收的氫、氮和氧等氣體脫出,提高材料的質(zhì)量和性能。如:將W18Cr4V制作的超高壓針閥進(jìn)行真空熱處理后,有效地增加了針閥的沖擊韌性,同時(shí)提高了力學(xué)性能和使用壽命。

    2、表面強(qiáng)化處理

    如表面淬火(火焰加熱、高中頻加熱表面淬火、接觸電加熱表面淬火、電解液加熱表面淬火、激光電子束加熱表面淬火等)、滲碳、氮化、氰化、滲硼、滲金屬(TD法)、激光強(qiáng)化、化學(xué)氣相沉積(CVD法)、物理氣相沉積(PVD法)、等離子體化學(xué)氣相沉積(PCVD法)、等離子噴涂等。

    三、采用新工程材料

    選擇超高壓閥門過流部件材質(zhì)時(shí),應(yīng)考慮流速(最高使用壓力)的不同,失重也不同。

    在較高壓下(400MPa以上),選用硬度高和紅硬性好的材料,如工具鋼或硬質(zhì)合金。

    在較低壓力下(100~400MPa),要求材料既具有良好的塑性和韌性,又要有較高的硬度。如美國HIP公司的超高壓針閥,工作壓力為690MPa的采用奧氏體316不銹鋼,工作壓力為1034MPa的采用馬氏體型沉淀硬化不銹鋼17-4PH。在國外,用于承受氣蝕的部件材料、閥瓣和閥座等多用馬氏體不銹鋼和工具鋼,閥座基體則用鉻鋁鋼和不銹鋼。

    隨著工業(yè)用陶瓷技術(shù)的開發(fā)成功,也出現(xiàn)了陶瓷材料閥門。陶瓷材料在低沖角下具有高的抗沖蝕性能,但由于閥針錐度減少,其端部強(qiáng)度也隨之減少,閥針與閥座的支反力也減少,影響密封的可靠性。因此,在選用陶瓷材料制作閥針時(shí),不僅要考慮其錐度的大小,同時(shí)也要考慮其強(qiáng)度。

 

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