W przemyśle naftowym, gazowym, chemicznym i innych gałęziach przemysłu, zawory, jako kluczowe elementy sterowania, są szeroko stosowane w różnych warunkach wysokich temperatur, ciśnienia i korozji. Aby wydłużyć żywotność zaworów oraz poprawić ich odporność na zużycie i korozję, technologia powlekania korpusu zaworu, gniazda zaworu i suwaka jest szczególnie istotna. W niniejszym artykule przedstawimy szczegółowo przewodnik po powlekaniu korpusu zaworu, gniazda zaworu i suwaka, obejmujący dobór materiałów, proces powlekania, urządzenia i narzędzia, parametry procesu, kontrolę jakości oraz przykłady zastosowań.
Przegląd technologii okładzin
Technologia okładzinto technologia inżynierii powierzchni, która tworzy warstwę ochronną o określonych właściwościach poprzez nakładanie stopionego materiału na powierzchnię podłoża. Technologia ta jest szeroko stosowana w celu poprawy odporności na zużycie, korozję i wysoką temperaturę elementów zaworów, co znacznie wydłuża żywotność urządzeń i obniża koszty konserwacji.
Podstawowa zasada okładzin
1. Przygotowanie materiału: Wybierz odpowiedni materiał okładzinowy i oczyść podłoże, aby zapewnić dobrą przyczepność.
2. Proces topienia: topienie i osadzanie materiału okładzinowego na powierzchni podłoża poprzez natryskiwanie, spawanie lub laser.
3. Twardnienie i utwardzanie: Materiał okładziny szybko twardnieje, tworząc gęstą warstwę ochronną, która jest ściśle związana z podłożem.
4. Obróbka końcowa: W celu poprawy jakości powierzchni warstwy okładzinowej przeprowadza się szlifowanie, polerowanie i inne procesy obróbki końcowej.
Wybór materiałów
Różne elementy zaworów mają różne wymagania dotyczące materiałów, a kluczem do udanej obudowy jest rozsądny dobór materiałów.
• Materiał korpusu zaworu
Korpus zaworu jest zwykle wykonany z bardzo wytrzymałych, odpornych na korozję materiałów stopowych, aby wytrzymał obciążenia mechaniczne i erozję chemiczną występującą w złożonych warunkach pracy.
Materiały powszechnie stosowane:
- Stal nierdzewna: np. 304, 316, Invar itp. o doskonałej odporności na korozję.
- Stopy na bazie niklu: takie jak seria Inconel, odpowiednie do pracy w środowisku o wysokiej temperaturze i wysokim ciśnieniu.
- Żeliwo: nadaje się do ogólnych warunków pracy, ekonomiczny i praktyczny.
• Materiał gniazda zaworu
Gniazdo zaworu musi charakteryzować się dużą odpornością na zużycie i dobrymi właściwościami uszczelniającymi, często do pokrycia stosuje się węglik spiekany lub materiały o dużej twardości.
Materiały powszechnie stosowane:
- Węglik wolframu: taki jak stal wolframowa (WC-Co), o wyjątkowo dużej twardości i odporności na zużycie.
- Stopy na bazie niklu: zapewniają dobrą odporność na korozję i zużycie.
- Materiały ceramiczne: zapewniające ekstremalną odporność na zużycie i wysokie temperatury.
• Materiały szpulowe
Szpule zaworowe muszą charakteryzować się dużą odpornością na zużycie i dobrymi właściwościami mechanicznymi, aby zachować stabilną pracę przy częstym otwieraniu i zamykaniu.
Materiały powszechnie stosowane:
- Stopy na bazie kobaltu: takie jak seria Stellite, charakteryzujące się doskonałą odpornością na zużycie i korozję.
- Stopy wzmocnione węglikami: Zwiększona twardość i odporność na zużycie.
- Stopy wysokotemperaturowe na bazie niklu: odpowiednie do pracy w wysokich temperaturach.
Proces okładzinowy
Wybór właściwego procesu okładzinowego jest kluczowym krokiem w zapewnieniu jakości i wydajności okładziny.
Okładzina plazmowa
Napawanie plazmowe to zaawansowana technologia uszlachetniania powierzchni, szeroko stosowana w obróbce powierzchni urządzeń przemysłowych, szczególnie tam, gdzie wymagana jest wysoka odporność na ścieranie i korozję. Oto główne cechy napawania plazmowego:
• Wysoka gęstość energii
• Precyzyjna kontrola
• Niski stopień rozcieńczenia
• Doskonała wytrzymałość wiązania
• Szeroki zakres zastosowania materiałów
• Strefa niskiego wpływu ciepła
• Wysoka produktywność
• Przyjazność dla środowiska
• Dobra odporność na ścieranie i korozję
• Możliwość stosowania okładzin wielowarstwowych
• Szeroki zakres zastosowań
• Można pokrywać złożone kształty
Parametry procesu i sterowanie
Precyzyjna kontrola parametrów procesu nakładania powłok jest istotnym zadaniem zapewniającym jakość i wydajność nakładania powłok.
Kluczowe parametry
• Prędkość okładziny: wpływa na grubość i jednorodność warstwy okładziny.
• Odległość powłoki: określa prędkość natryskiwania i jakość osadzania materiału powłoki.
• Kąt nachylenia okładziny: ma wpływ na pokrycie i wytrzymałość wiązania warstwy okładziny.
• Temperatura powłoki: kontroluje stan stopionego materiału powłoki i efekt wiązania.
• Szybkość dostarczania materiałów: w celu zapewnienia, że skład i grubość warstwy okładziny spełniają wymagania.
Metody sterowania parametrami
• Monitorowanie procesu: monitorowanie w czasie rzeczywistym temperatury, ciśnienia i prędkości podczas procesu natryskiwania w celu zapewnienia stabilności procesu.
• Sterowanie automatyczne: zastosowanie systemu CNC i czujników w celu automatycznej regulacji i optymalizacji parametrów procesu.
• Optymalizacja procesu: dostosuj parametry procesu, aby uzyskać najlepszy efekt pokrycia, biorąc pod uwagę różne materiały i charakterystykę przedmiotu obrabianego.
Czas publikacji: 24.09.2024