Obróbka powierzchniowa części kulowej w zaworze kulowym

Zawór kulowy jest szeroko stosowany w zastosowaniach przemysłowych ze względu na mały opór przepływu, szeroki zakres ciśnień i temperatur, dobre właściwości uszczelniające, krótki czas otwierania i zamykania, łatwy montaż i inne zalety. Kula jest ważną częścią, która odgrywa kluczową rolę w otwieraniu i zamykaniu zaworu kulowego. Aby poprawić skuteczność uszczelniania i twardość kuli, należy wstępnie przygotować powierzchnię kuli. Co więc wiesz o typowych obróbkach powierzchni korpusu kuli?

1. Niklowanie lub chromowanie

Korpus ze stali węglowej zawór kulowy z miękkim gniazdem ma słabą odporność na korozję, powierzchnia kuli może uniknąć korozji poprzez galwanizację warstwy metalu stopowego. Galwanizacja to proces nakładania cienkiej warstwy innych metali lub stopów na powierzchnię metalu z wykorzystaniem zasady elektrolizy w celu poprawy odporności na korozję, odporności na ścieranie i estetyki powierzchni metalu. Jeśli kula jest wykonana ze stali nierdzewnej austenitycznej, a pierścień uszczelniający jest wykonany z PEEK, sugeruje się pokrycie powierzchni kuli niklem (ENP) lub chromem (HCr), aby poprawić twardość kuli i uszczelnienia. Grubość powłoki wynosi zazwyczaj 0,03 mm ~ 0,05 mm i więcej, jeśli istnieją specjalne wymagania, które można odpowiednio zagęścić, dzięki czemu twardość platerowanej kulki może wynosić do 600HV ~ 800HV.

2. Węglik wolframu natryskiwany na zimno

Natryskiwanie na zimno to proces, w którym sprężone powietrze przyspiesza cząstki metalu do prędkości krytycznej (naddźwiękowej), a po bezpośrednim uderzeniu cząstek metalu w powierzchnię podłoża następuje deformacja fizyczna. Cząstki metalu są trwale przyczepione do powierzchni podłoża, a cząstki metalu nie ulegają stopieniu podczas całego procesu. Zaletą natryskiwania na zimno jest to, że nie trzeba podgrzewać kuli, w procesie natryskiwania nie powstają odkształcenia i naprężenia wewnętrzne, grubość jest dobrze kontrolowana, ale przyczepność do powierzchni nie jest tak dobra jak w przypadku spawania natryskowego.

Węglik wolframu charakteryzuje się wysoką twardością i dobrą odpornością na zużycie, ale temperatura topnienia jest znacznie wyższa niż ogólna temperatura materiału metalu, około 2870 ℃, dlatego można stosować tylko proces natryskiwania na zimno węglika wolframu (WC). Grubość natryskiwanego węglika wolframu wynosząca 0,15 mm ~ 0,18 mm może osiągnąć idealną twardość powierzchni, jeśli istnieją specjalne wymagania, może wynosić do 0,5 mm ~ 0,7 mm, im grubsza grubość zimnego natrysku, tym mniejsza przyczepność powierzchni, nie zaleca się użyj grubej warstwy zimnego sprayu. Twardość powierzchni natryskiwanej na zimno wynosi zazwyczaj 1050HV ~ 1450HV (około 70HRC).

3. Zgrzewanie natryskowe lub natryskiwanie na zimno stopu na bazie niklu/stopu na bazie kobaltu

Zawory kulowe zwykle wykorzystują zgrzewanie natryskowe lub natryskiwanie na zimno stopu na bazie niklu inclnel600 na kuli. Proces zgrzewania natryskowego jest w zasadzie taki sam jak natryskiwania cieplnego, z tym że do procesu natryskiwania proszkowego dodaje się proces przetapiania. Powszechnie stosowanym stopem na bazie kobaltu na kulę zaworu kulowego jest STL20, STL6 i STL1, który jest zwykle używany do spawania natryskowego. Ogólna grubość stopu na bazie kobaltu do spawania natryskowego wynosi 0,5 mm ~ 0,7 mm, a rzeczywista maksymalna grubość może wynosić do 2,5 mm ~ 3 mm. Twardość po spawaniu natryskowym wynosi zazwyczaj STL20:50 ~ 52HCR; STL6:38 ~ 40 HCR; STL1:48 ~ 50 HCR4,

4. Obróbka azotowaniem

Azotowanie odnosi się do procesu chemicznej obróbki cieplnej, podczas którego atomy azotu wnikają w warstwę powierzchniową przedmiotu obrabianego w określonej temperaturze i środowisku. Azotowanie może poprawić odporność na zużycie, odporność na zmęczenie, odporność na korozję i odporność metalu na wysoką temperaturę. Istotą azotowania jest infiltracja atomów azotu w warstwę powierzchniową kuli. Podczas procesu tarcia pomiędzy gniazdem a kulą warstwa azotku łatwo ulega zużyciu lub ścieńczeniu w przypadku twardo osadzonego zaworu kulowego, w wyniku czego kula jest łatwa do zarysowania przez zanieczyszczenia w medium, co ma wpływ na uszczelnienie, a nawet powoduje wzrost momentu obrotowego.