Nei settori petrolifero, del gas, chimico e in altri settori, le valvole, in quanto elementi di controllo chiave, sono ampiamente utilizzate in vari ambienti ad alta temperatura, alta pressione e corrosivi. Per prolungare la durata delle valvole e migliorarne la resistenza all'usura e alla corrosione, la tecnologia di rivestimento del corpo valvola, della sede valvola e della bobina è particolarmente importante. In questo articolo, presenteremo in dettaglio la guida al rivestimento del corpo valvola, della sede valvola e della bobina, trattando la selezione dei materiali, il processo di rivestimento, le attrezzature e gli utensili, i parametri di processo, il controllo qualità ed esempi applicativi.
Panoramica della tecnologia di rivestimento
Tecnologia di rivestimentoè una tecnologia di ingegneria delle superfici che forma uno strato protettivo con proprietà specifiche depositando materiale fuso sulla superficie di un substrato. Questa tecnologia è ampiamente utilizzata per migliorare la resistenza all'usura, alla corrosione e alle alte temperature dei componenti delle valvole, prolungando significativamente la durata delle apparecchiature e riducendo i costi di manutenzione.
Il principio di base del rivestimento
1. Preparazione del materiale: selezionare il materiale di rivestimento appropriato e pulire il substrato per garantire una buona adesione.
2. Processo di fusione: fusione e deposizione del materiale di rivestimento sulla superficie del substrato mediante spruzzatura, saldatura o laser.
3. Solidificazione e indurimento: il materiale di rivestimento si solidifica rapidamente, formando uno strato protettivo denso che aderisce saldamente al substrato.
4. Post-trattamento: vengono eseguiti, se necessario, processi di molatura, lucidatura e altri post-trattamenti per migliorare la qualità superficiale dello strato di rivestimento.
Selezione dei materiali
I diversi componenti delle valvole presentano requisiti prestazionali diversi per i materiali; la scelta oculata dei materiali è la chiave per un rivestimento di successo.
• Materiale del corpo valvola
Il corpo valvola è solitamente realizzato in materiali di lega ad alta resistenza e resistenti alla corrosione, per far fronte alle sollecitazioni meccaniche e all'erosione chimica in condizioni di lavoro complesse.
Materiali comunemente utilizzati:
- Acciaio inossidabile: come 304, 316, Invar, ecc., con eccellente resistenza alla corrosione.
- Leghe a base di nichel: come la serie Inconel, adatte ad ambienti ad alta temperatura e alta pressione.
- Ghisa: adatta alle condizioni di lavoro generali, economica e pratica.
• Materiale della sede della valvola
La sede della valvola deve avere un'elevata resistenza all'usura e buone prestazioni di tenuta, spesso utilizzando carburo cementato o materiali ad elevata durezza per il rivestimento di fusione.
Materiali comunemente utilizzati:
- Carburo di tungsteno: come l'acciaio al tungsteno (WC-Co), con durezza e resistenza all'usura estremamente elevate.
- Leghe a base di nichel: offrono buona resistenza alla corrosione e all'usura.
- Materiali ceramici: per un'estrema resistenza all'usura e agli ambienti ad alte temperature.
• Materiali per bobine
Le bobine delle valvole richiedono un'elevata resistenza all'usura e buone proprietà meccaniche per mantenere prestazioni stabili durante le frequenti aperture e chiusure.
Materiali comunemente utilizzati:
- Leghe a base di cobalto: come la serie Stellite, con eccellente resistenza all'usura e alla corrosione.
- Leghe rinforzate con carburo: migliorano la durezza e la resistenza all'usura.
- Leghe ad alta temperatura a base di nichel: adatte a condizioni di lavoro ad alta temperatura.
Processo di rivestimento
La scelta del giusto processo di rivestimento è un passaggio fondamentale per garantire la qualità e le prestazioni del rivestimento stesso.
Rivestimento al plasma
Il rivestimento al plasma è una tecnologia avanzata di miglioramento delle superfici, ampiamente utilizzata nel trattamento superficiale di apparecchiature industriali, soprattutto laddove sia richiesta un'elevata resistenza all'abrasione e alla corrosione. Di seguito sono riportate le caratteristiche principali del rivestimento al plasma:
• Alta densità energetica
• Controllo preciso
• Basso tasso di diluizione
• Eccellente forza di adesione
• Ampia gamma di applicabilità dei materiali
• Zona termicamente alterata bassa
• Alta produttività
• Rispetto dell'ambiente
• Buona resistenza all'abrasione e alla corrosione
• Capacità di rivestimento multistrato
• Ampia gamma di applicazioni
• Si possono rivestire forme complesse
Parametri di processo e controllo
Il controllo preciso dei parametri del processo di rivestimento è un compito importante per garantire la qualità e le prestazioni del rivestimento stesso.
Parametri chiave
• Velocità di rivestimento: influenza lo spessore e l'uniformità dello strato di rivestimento.
• Distanza di rivestimento: determina la velocità di spruzzatura e la qualità di deposizione del materiale di rivestimento.
• Angolo di rivestimento: influenza la copertura e la forza di adesione dello strato di rivestimento.
• Temperatura di rivestimento: controlla lo stato fuso del materiale di rivestimento e l'effetto legante.
• Tasso di fornitura del materiale: per garantire che la composizione e lo spessore dello strato di rivestimento soddisfino i requisiti.
Metodi di controllo dei parametri
• Monitoraggio del processo: monitoraggio in tempo reale di temperatura, pressione e velocità durante il processo di spruzzatura per garantire la stabilità del processo.
• Controllo dell'automazione: adottare il sistema CNC e i sensori per realizzare la regolazione automatica e l'ottimizzazione dei parametri di processo.
• Ottimizzazione del processo: in base ai diversi materiali e alle caratteristiche del pezzo, regolare i parametri di processo per ottenere il miglior effetto di rivestimento.
Data di pubblicazione: 24 settembre 2024