金屬硬密封球閥表面處理工藝對(duì)比及壽命測(cè)試.pdf

1、球閥密封面磨損破壞是球閥的主要失效形式之一，采用表面處理提高球閥密封面表面硬度和耐磨性，既能降低成本又能獲得良好的使用效果。目前溫州閥門(mén)企業(yè)對(duì)球閥密封面耐磨性研究主要是針對(duì)試樣進(jìn)行的，忽略了實(shí)際工況的影響，同時(shí)也缺乏直接檢測(cè)不同表面處理工藝強(qiáng)化效果的方法和設(shè)施。為此本論文對(duì)比研究了滲氮、噴涂WC、噴焊Ni60和噴焊Ni60+PVD四種工藝的物理性能，并設(shè)計(jì)了一種模擬球閥實(shí)際使用工況的壽命測(cè)試裝置，在該裝置上對(duì)不同工藝的強(qiáng)化效果進(jìn)行了檢測(cè)

2、。
　　由于自身工藝原因，滲氮強(qiáng)化層最薄，其它三種工藝都可以成型較厚的強(qiáng)化層。噴涂 WC孔隙率最大，二次重熔使噴焊 Ni60和噴焊 Ni60+PVD工藝的孔隙率比噴涂WC減小一半。四種工藝在幾何圓度誤差上均能滿足生產(chǎn)要求。四種工藝中噴焊Ni60表面硬度最低，滲氮和噴涂WC二者相近，均高于噴焊Ni60；噴焊Ni60+PVD復(fù)合工藝表面硬度最高，是單純噴焊 Ni60的2倍。噴涂 WC抗熱震性最差，噴焊Ni60次之，噴焊Ni60+PVD

3、復(fù)合工藝明顯優(yōu)于單純噴焊Ni60，但略低于滲氮工藝。滲氮工藝向不銹鋼基體滲入了N元素，引起不銹鋼貧鉻，導(dǎo)致耐腐蝕性下降，而其它三種工藝沒(méi)有這個(gè)問(wèn)題，耐腐蝕性均優(yōu)于滲氮工藝。綜合以上結(jié)果認(rèn)為：噴焊Ni60+PVD復(fù)合工藝綜合物理性能最好。
　　本論文設(shè)計(jì)了一種可以模擬球閥實(shí)際使用工況的壽命測(cè)試裝置，該裝置包括執(zhí)行系統(tǒng)、氣體增壓系統(tǒng)、管路系統(tǒng)、閥門(mén)驅(qū)動(dòng)裝置、閥門(mén)壓緊裝置和電氣控制系統(tǒng)6個(gè)部分，也可以根據(jù)企業(yè)自身?xiàng)l件對(duì)其進(jìn)行簡(jiǎn)化，降低試

4、驗(yàn)裝置成本。
　　利用所設(shè)計(jì)的球閥壽命測(cè)試裝置對(duì)經(jīng)過(guò)四種表面處理工藝強(qiáng)化后的球閥進(jìn)行壽命測(cè)試。常溫0.6MPa低壓壽命試驗(yàn)中，噴焊Ni60球閥使用壽命最短，球閥密封面強(qiáng)化效果最差。常溫5MPa高壓壽命試驗(yàn)中，噴涂WC和噴焊Ni60+PVD復(fù)合工藝球閥使用壽命較長(zhǎng)，噴涂WC球閥壽命略短，考慮其孔隙率大，抗熱震性較差，而噴焊Ni60+PVD復(fù)合工藝則沒(méi)有這樣的缺點(diǎn)，認(rèn)為復(fù)合工藝強(qiáng)化效果最好。對(duì)強(qiáng)化效果最好的噴焊Ni60+PVD復(fù)合工藝