Povrchová úprava kulové části v kulovém kohoutu

Kulový ventil byl široce používán v průmyslových aplikacích díky svému malému průtokovému odporu, širokému rozsahu použití tlaku a teploty, dobrému těsnícímu výkonu, krátké době otevírání a zavírání, snadné instalaci a dalším výhodám. Koule je důležitou součástí, která hraje klíčovou roli ve funkci otevírání a zavírání kulového ventilu. Pro zvýšení těsnícího výkonu a tvrdosti koule je nutné povrch koule předem upravit. Co tedy víte o běžných povrchových úpravách těla míče?

1. Niklování nebo chromování

Tělo z uhlíkové oceli kulový ventil s měkkým sedlem má špatnou odolnost proti korozi, povrch koule se může vyhnout korozi galvanickým pokovováním vrstvy legovaného kovu. Galvanické pokovování je proces pokovování tenké vrstvy jiných kovů nebo slitin na kovovém povrchu pomocí principu elektrolýzy, aby se zlepšila odolnost proti korozi, otěru a povrchová estetika kovu. Pokud je kulička z austenitické nerezové oceli a těsnicí kroužek je PEEK, doporučuje se, aby byl povrch kuličky pokoven niklem (ENP) nebo chromem (HCr), aby se zlepšila tvrdost kuličky a těsnění. Tloušťka povlaku je obecně 0,03 mm ~ 0,05 mm a více, pokud existují speciální požadavky, které lze vhodně zahustit, díky tomu může být tvrdost pokovené kuličky až 600HV ~ 800HV.

2. Za studena stříkaný karbid wolframu

Studený nástřik je proces, při kterém stlačený vzduch urychluje kovové částice na kritickou rychlost (nadzvukovou) a po dopadu kovových částic přímo na povrch substrátu dochází k fyzické deformaci. Kovové částice jsou pevně připojeny k povrchu substrátu a kovové částice se během celého procesu neroztaví. Výhodou studeného nástřiku je, že kouli není třeba zahřívat, při procesu nástřiku nedojde k deformaci a vnitřnímu pnutí, tloušťka je dobře kontrolována, ale přilnavost k povrchu není tak dobrá jako při svařování nástřikem.

Karbid wolframu se vyznačuje vysokou tvrdostí a dobrou odolností proti opotřebení, ale bod tání je mnohem vyšší než bod obecného kovového materiálu, asi 2870 ℃, takže lze použít pouze proces stříkání karbidu wolframu (WC) za studena. Tloušťka 0,15 mm ~ 0,18 mm nástřiku karbidu wolframu může dosáhnout ideální tvrdosti povrchu, pokud existují speciální požadavky, může být až 0,5 mm ~ 0,7 mm, čím silnější je tloušťka studeného nástřiku, tím nižší je přilnavost povrchu, nedoporučuje se použijte hustý studený nástřik. Tvrdost studeného nástřiku na povrch je obecně 1050HV~1450HV (asi 70HRC).

3. Svařování stříkáním nebo stříkání za studena slitiny na bázi niklu/slitiny na bázi kobaltu

Kulové kohouty obvykle používají svařování nástřikem nebo studený nástřik slitiny na bázi niklu inclnel600 na kouli. Proces svařování nástřikem je v zásadě stejný jako proces žárového nástřiku, ale proces přetavování je přidán do procesu práškového nástřiku. Běžně používaná slitina na bázi kobaltu na kouli kulového ventilu je STL20, STL6 a STL1, která se obvykle používá pro svařování nástřikem. Obecná tloušťka slitiny na bázi kobaltu pro svařování rozprašováním je 0,5 mm ~ 0,7 mm a skutečná maximální tloušťka může být až 2,5 mm ~ 3 mm. Tvrdost po svařování stříkáním je obecně STL20:50~52HCR; STL6:38 ~ 40 HCR; STL1:48 ~ 50 HCR4,

4. Nitridační úprava

Nitridací se rozumí proces chemického tepelného zpracování, při kterém atomy dusíku pronikají do povrchové vrstvy obrobku při určité teplotě a médiu. Nitridační úprava může zlepšit odolnost kovu proti opotřebení, odolnost proti únavě, odolnost proti korozi a odolnost vůči vysokým teplotám. Podstatou nitridační úpravy je infiltrace atomů dusíku do povrchové vrstvy kuličky. Během procesu tření mezi sedlem a kuličkou se nitridová vrstva snadno opotřebovává nebo ztenčuje u kulového ventilu s pevným sedlem, což má za následek, že kulička se snadno poškrábe nečistotami v médiu, což má vliv na těsnění a dokonce i zvýšení točivého momentu.