การรักษาพื้นผิวส่วนบอลในบอลวาล์ว

บอลวาล์วถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในงานอุตสาหกรรมเนื่องจากมีความต้านทานการไหลน้อย ช่วงการใช้งานแรงดันและอุณหภูมิที่หลากหลาย ประสิทธิภาพการปิดผนึกที่ดี เวลาเปิดและปิดสั้น ติดตั้งง่าย และข้อดีอื่น ๆ ลูกบอลเป็นส่วนสำคัญที่มีบทบาทสำคัญในฟังก์ชั่นเปิดและปิดของบอลวาล์ว เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการปิดผนึกและความแข็งของลูกบอล จำเป็นต้องเตรียมพื้นผิวของลูกบอลล่วงหน้า คุณรู้อะไรเกี่ยวกับการปรับสภาพพื้นผิวทั่วไปสำหรับตัวลูกบอลบ้าง?

1. ชุบนิกเกิลหรือโครเมียม

ตัวเครื่องทำจากเหล็กกล้าคาร์บอน บอลวาล์วนั่งนุ่ม มีความต้านทานการกัดกร่อนต่ำ พื้นผิวของลูกบอลสามารถหลีกเลี่ยงการกัดกร่อนได้โดยการชุบชั้นโลหะผสมด้วยไฟฟ้า การชุบด้วยไฟฟ้าเป็นกระบวนการชุบชั้นบางๆ ของโลหะหรือโลหะผสมอื่น ๆ บนพื้นผิวโลหะโดยใช้หลักการอิเล็กโทรไลซิส เพื่อปรับปรุงความต้านทานการกัดกร่อน ความต้านทานการเสียดสี และความสวยงามของพื้นผิวโลหะ เมื่อลูกบอลเป็นสเตนเลสออสเตนนิติกและวงแหวนซีลเป็น PEEK แนะนำให้ชุบพื้นผิวของลูกบอลด้วยนิกเกิล (ENP) หรือโครเมียม (HCr) เพื่อปรับปรุงความแข็งของลูกบอลและซีล ความหนาของการเคลือบโดยทั่วไปคือ 0.03 มม. ~ 0.05 มม. ขึ้นไปหากมีข้อกำหนดพิเศษที่สามารถหนาขึ้นได้อย่างเหมาะสม ความแข็งของลูกชุบอาจสูงถึง 600HV ~ 800HV

2. ทังสเตนคาร์ไบด์พ่นเย็น

การพ่นด้วยความเย็นเป็นกระบวนการที่อากาศอัดเร่งอนุภาคโลหะให้มีความเร็ววิกฤต (เหนือเสียง) และการเสียรูปทางกายภาพเกิดขึ้นหลังจากที่อนุภาคโลหะกระทบโดยตรงบนพื้นผิวของพื้นผิว อนุภาคโลหะยึดติดกับพื้นผิวอย่างแน่นหนา และอนุภาคโลหะจะไม่ละลายในระหว่างกระบวนการทั้งหมด ข้อดีของการพ่นเย็นคือลูกบอลไม่จำเป็นต้องได้รับความร้อน กระบวนการพ่นจะไม่เสียรูปและความเค้นภายใน ควบคุมความหนาได้ดี แต่การยึดเกาะพื้นผิวไม่ดีเท่ากับการเชื่อมด้วยสเปรย์

ทังสเตนคาร์ไบด์มีลักษณะความแข็งสูงและทนต่อการสึกหรอได้ดี แต่จุดหลอมเหลวนั้นสูงกว่าจุดวัสดุโลหะทั่วไปมาก ประมาณ 2870°C ดังนั้นจึงสามารถใช้กระบวนการทังสเตนคาร์ไบด์ (WC) แบบพ่นเย็นเท่านั้น ความหนา 0.15 มม. ~ 0.18 มม. ของการพ่นทังสเตนคาร์ไบด์สามารถบรรลุความแข็งพื้นผิวในอุดมคติ หากมีข้อกำหนดพิเศษสามารถสูงถึง 0.5 มม. ~ 0.7 มม. ยิ่งความหนาของสเปรย์เย็นหนาขึ้นเท่าใด การยึดเกาะของพื้นผิวก็จะยิ่งต่ำลง ไม่แนะนำให้ทำ ใช้สเปรย์เย็นหนาๆ ความแข็งของการพ่นเย็นบนพื้นผิวโดยทั่วไปคือ 1,050HV~1450HV (ประมาณ 70HRC)

3. การเชื่อมแบบสเปรย์หรือการพ่นเย็นของโลหะผสมที่มีฐานนิกเกิล/โลหะผสมที่มีโคบอลต์

บอลวาล์วมักจะใช้การเชื่อมแบบสเปรย์หรือการพ่นเย็นของโลหะผสมนิกเกิลที่มีความเข้มข้น 600 บนลูกบอล กระบวนการเชื่อมด้วยสเปรย์นั้นโดยพื้นฐานแล้วเหมือนกับการพ่นด้วยความร้อน แต่กระบวนการหลอมซ้ำจะถูกเพิ่มเข้าไปในกระบวนการพ่นด้วยผง โลหะผสมโคบอลต์ที่ใช้กันทั่วไปบนบอลวาล์วคือ STL20, STL6 และ STL1 ซึ่งมักใช้สำหรับการเชื่อมแบบสเปรย์ ความหนาทั่วไปของโลหะผสมโคบอลต์เชื่อมแบบสเปรย์คือ 0.5 มม. ~ 0.7 มม. และความหนาสูงสุดจริงอาจสูงถึง 2.5 มม. ~ 3 มม. ความแข็งหลังการเชื่อมด้วยสเปรย์โดยทั่วไปคือ STL20:50~52HCR; STL6:38 ~ 40 HCR; STL1:48 ~ 50 HCR4，

4. การบำบัดด้วยไนไตรดิ้ง

การบำบัดด้วยไนไตรด์หมายถึงกระบวนการบำบัดความร้อนด้วยสารเคมีซึ่งอะตอมของไนโตรเจนจะแทรกซึมเข้าไปในชั้นผิวของชิ้นงานที่อุณหภูมิและปานกลาง การบำบัดด้วยไนไตรด์สามารถปรับปรุงความต้านทานการสึกหรอ ความต้านทานความล้า ความต้านทานการกัดกร่อน และความต้านทานต่ออุณหภูมิสูงของโลหะ สาระสำคัญของการบำบัดไนไตรด์คือการแทรกซึมอะตอมไนโตรเจนเข้าไปในชั้นผิวของลูกบอล ในระหว่างกระบวนการเสียดสีระหว่างเบาะนั่งและลูกบอล ชั้นไนไตรด์นั้นง่ายต่อการสวมใส่หรือทำให้บางสำหรับบอลวาล์วที่ติดตั้งแบบแข็ง ส่งผลให้ลูกบอลเกิดรอยขีดข่วนได้ง่ายจากสิ่งสกปรกในตัวกลาง ส่งผลกระทบต่อการปิดผนึกและแม้กระทั่งทำให้ แรงบิดเพิ่มขึ้น