石油、ガス、化学、その他の産業では、バルブは主要な制御要素として、さまざまな高温、高圧、腐食環境で広く使用されています。バルブの耐用年数を延ばし、耐摩耗性や耐食性を向上させるためには、バルブ本体、バルブシート、スプールの被覆技術が特に重要です。この文書では、材料の選択、クラッディングプロセス、機器とツール、プロセスパラメーター、品質管理、および応用例をカバーする、バルブ本体、シート、およびスプールのクラッディングに関するガイドを詳細に紹介します。
クラッド技術の概要
クラッド技術は、溶融した材料を基材の表面に堆積させることによって、特定の特性を備えた保護層を形成する表面工学技術です。この技術は、バルブ部品の耐摩耗性、耐食性、耐高温性を向上させるために広く使用されており、機器の耐用年数を大幅に延長し、メンテナンスコストを削減します。
クラッディングの基本原理
1. 材料の準備: 適切なクラッド材料を選択し、基板を洗浄して良好な接着を確保します。
2. 溶融プロセス: 溶射、溶接、またはレーザーによってクラッド材料を溶融し、基板の表面に堆積させます。
3. 固化と硬化: クラッド材は急速に固化して、基板にしっかりと接着された緻密な保護層を形成します。
4. 後処理：クラッド層の表面品質を向上させるために、必要に応じて研削、研磨などの後処理プロセスが実行されます。
材料の選択
バルブコンポーネントが異なれば材料に対する性能要件も異なるため、適切な材料選択がクラッディングを成功させる鍵となります。
・バルブボディ材質
バルブ本体は通常、複雑な作業条件下での機械的応力や化学的侵食に対処するために、高強度、耐食性の合金材料で作られています。
一般的に使用される材料:
・ステンレス鋼：304、316、インバー等、耐食性に優れています。
- ニッケル基合金：インコネルシリーズなど、高温高圧環境に適しています。
- 鋳鉄: 一般的な作業条件に適しており、経済的で実用的です。
・バルブシート材質
バルブシートには高い耐摩耗性と良好なシール性が求められ、多くの場合超硬合金や溶融コーティング用の高硬度材料が使用されます。
一般的に使用される材料:
- 炭化タングステン: タングステン鋼 (WC-Co) など、非常に高い硬度と耐摩耗性を備えています。
- ニッケルベースの合金: 優れた耐食性と耐摩耗性を提供します。
- セラミック素材: 極度の耐摩耗性と高温環境向け。
・スプール材質
バルブスプールには、頻繁な開閉時に安定した性能を維持するために、高い耐摩耗性と優れた機械的特性が必要です。
一般的に使用される材料:
・コバルト基合金：ステライトシリーズなど、耐摩耗性、耐食性に優れています。
- 超硬強化合金：硬度と耐摩耗性が向上します。
- ニッケルベースの高温合金: 高温の作業条件に適しています。
クラッド工程
適切な被覆プロセスを選択することは、被覆の品質と性能を確保する上で重要なステップです。
プラズマクラッド
プラズマクラッディングは、特に高い耐摩耗性と耐食性が必要とされる産業機器の表面処理に広く使用されている高度な表面強化技術です。プラズマ クラッドの主な特徴は次のとおりです。
• 高いエネルギー密度
• 正確な制御
• 低い希釈率
・優れた接着強度
• 幅広い材料適用性
• 低熱影響部
• 高い生産性
• 環境への配慮
• 優れた耐摩耗性と耐腐食性
• 多層クラッド機能
• 幅広い応用範囲
• 複雑な形状もクラッド可能
プロセスパラメータと制御
クラッディングプロセスのパラメータを正確に制御することは、クラッディングの品質と性能を確保するために重要な作業です。
主要パラメータ
• クラッド速度: クラッド層の厚さと均一性に影響します。
• 被覆距離: 被覆材料の溶射速度と堆積品質を決定します。
• クラッド角度: クラッド層の被覆率と結合強度に影響します。
• クラッド温度: クラッド材料の溶融状態と結合効果を制御します。
• 材料供給速度: クラッド層の組成と厚さが要件を満たしていることを確認します。
パラメータ制御方法
• プロセス監視: スプレープロセス中の温度、圧力、速度をリアルタイムで監視し、プロセスの安定性を確保します。
• 自動化制御: CNC システムとセンサーを採用し、プロセスパラメータの自動調整と最適化を実現します。
• プロセスの最適化: さまざまな材料やワークの特性に応じてプロセスパラメータを調整し、最良のクラッディング効果を実現します。
投稿日時: 2024 年 9 月 24 日