Viktigheten av ventiloverflatebehandling
Som en nøkkelkomponent for å kontrollere væskestrømmen i et rørledningssystem, spiller overflatebehandlingen av ventilen en viktig rolle. God overflatebehandling kan forbedre korrosjonsbestandigheten, slitestyrken og slitestyrken til ventilen, forbedre ventilens tetningsytelse og forlenge ventilens levetid. Samtidig kan det også forbedre utseendets kvalitet på ventilen for å imøtekomme behovene til forskjellige arbeidsmiljøer og brukere.
Vanlige ventiloverflatebehandlingsmetoder
1. Elektroplatering
Definisjon og prinsipp: Elektroplatering er en metode for å avsette et lag metall eller legering på overflaten av ventilen ved å bruke prinsippet om elektrolyse. Ved å bruke ventilen som en katode og plassere den i en elektrolytt som inneholder metallioner som skal belegges, etter at strømmen er slått på, reduseres metallionene til metallatomer med elektroner på overflaten av ventilen, og danner gradvis en ensartet og tett belegg.
Kromplating: Kromplatingslaget har høy hardhet og god slitestyrke, og har utmerket korrosjonsmotstand og dekorative egenskaper. Kromplatingslaget kan danne en hard beskyttende film på overflaten av ventilen, og effektivt forhindre ventilen fra slitasje og korrosjon. Dessuten har den forkromlede ventilen et lyst og vakkert utseende og brukes ofte i noen anledninger med høye krav til utseende, for eksempel å bygge vannforsyning og dreneringssystemer, high-end baderomsutstyr, etc.
Tar hardt kromplating som et eksempel, inkluderer prosessstrømmen avfetting → sylting → pre-kobber-plating → kromplating → etterbehandling, og hver lenke har en avgjørende innflytelse på kvaliteten på pletteringen. I luftfartsfeltet, etter at titanlegeringsventilen er belagt med hard krom, økes overflatens hardhet fra HV300 til HV1000, og slitestyrken økes med 5 ganger, som effektivt løser slitasjeproblemet til ventilen i luftfartsstoffsystemet.
Søknadseksempel: I rørledningssystemet i mat- og drikkeindustrien brukes ofte nikkelbelagte eller krombelagte ventiler. Dette er fordi mat- og drikkeindustrien har ekstremt høye krav til hygiene. Overflaten på de nikkelbelagte og forkromede lagene er glatt, ikke lett å akkumulere skalaen og lett å rengjøre. Det kan effektivt forhindre at ventiloverflaten blir korrodert av sure stoffer eller andre komponenter i maten, og samtidig oppfylle matindustriens krav til rent og vakkert utseende på utstyret.
2. Kjemisk plettering
Definisjon og prinsipp: Kjemisk plettering er en plateringsmetode som bruker et reduksjonsmiddel for å redusere metallioner i løsningen og avsette dem på overflaten av ventilen uten en ekstern strøm. Den er avhengig av en spesifikk kjemisk reaksjon for å redusere metallionene til et metallelement under den katalytiske virkningen av ventiloverflaten for å danne et belegg.
Funksjoner og fordeler: Belegget av kjemisk plettering er ensartet, og et ensartet tykkelsesbelegg kan oppnås uansett hvor kompleks formen på ventilen er. Videre krever kjemisk plating ikke en ekstern strømforsyning, operasjonen er relativt enkel, og den er egnet for ventiler av forskjellige materialer.
Kjemisk konverteringsfilmbehandling kan generere en tett oksydfilm på ventiloverflaten. Den anodiserende behandlingen av aluminiumsventiler kan oppnå en filmtykkelse på opptil 25μm, og korrosjonsmotstanden økes med 10 ganger. I bygningens vannforsynings- og dreneringssystem har aluminiumsventilene behandlet med anodisering betydelig forbedret resistens mot kloridionkorrosjon.
Selv om krompassivasjonsbehandling er begrenset på grunn av miljøspørsmål, inntar den fortsatt en plass med utmerket korrosjonsmotstand (nøytral saltspray-test større enn 500 timer) på noen militære felt med utmerket korrosjonsmotstand (nøytral saltspray-test større enn eller lik 500 timer).
I tillegg har belegget dannet av kjemisk plettering god korrosjonsbestandighet og slitestyrke. Noen kjemiske plateringslegeringslag har også spesielle fysiske og kjemiske egenskaper. For eksempel har det kjemiske nikkel-fosforlegeringslaget høy hardhet og god korrosjonsmotstand, og kan erstatte elektroplaterende hardt krom i noen tilfeller.
Søknadseksempel: I noen høye temperaturer, høytrykksrørledninger som inneholder etsende medier i den petrokjemiske industrien, blir noen ventiler behandlet med kjemisk nikkel-fosforlegering. Denne behandlingsmetoden kan gjøre det mulig for ventilen å opprettholde god ytelse i tøffe arbeidsmiljøer, og effektivt forhindre at ventiloverflaten blir korrodert og erodert, forlenger ventilens levetid og reduserer produksjonsulykker og vedlikeholdskostnader forårsaket av ventilskader.
3. Termisk sprøyting
Definisjon og prinsipp: Termisk sprøyting er å varme opp metall eller ikke-metallpulver til en smeltet eller semi-smeltet tilstand gjennom en varmekilde, og spray den deretter på ventiloverflaten ved hjelp av høyhastighets luftstrøm for å danne et belegg med spesifikke egenskaper. Vanlige varmekilder inkluderer flamme, elektrisk lysbue, plasmabue, etc.
Termisk sprøyting smelter beleggmaterialet og sprayer det på ventiloverflaten gjennom en varmekilde med høy temperatur for å danne et metallurgisk bindingslag. Porøsiteten til zirkoniumoksydkeramisk belegg fremstilt ved plasmaspraying kan kontrolleres under 3%. I den høye temperaturen røykgassrørledning av avfallsforbrenningskraftproduksjon, har ventilen ved bruk av dette belegget en overflatetemperaturreduksjon på 50 grader og en skuring av livsforlengelse på 4 ganger.
Tungsten -karbidbelegget fremstilt av supersonisk flammesprøyting (HVOF) -teknologi har en hardhet på opptil HV1300. Det brukes på høytrykksgassventiler for utvinning av skifergass, og levetiden for levetiden økes fra 3 måneder til 18 måneder.
Beleggmaterialer og egenskaper
Metallbelegg:som sprøyting av sink, aluminium og andre metallbelegg, har god korrosjonsmotstand og konduktivitet. Sinkbelegg kan danne en tett sinkoksydbeskyttende film i det atmosfæriske miljøet, som spiller en katodisk beskyttelsesrolle for ventilsubstratet; Aluminiumbelegg har høy høy temperaturmotstand og oksidasjonsmotstand, og kan effektivt beskytte ventilen i noen miljøer med høy temperatur.
Keramisk belegg:Keramiske materialer har fordelene med høy hardhet, god slitestyrke, høy temperaturmotstand og sterk kjemisk stabilitet. Sprøyting av keramisk belegg kan forbedre slitemotstanden, korrosjonsbestandigheten og høy temperaturmotstand for ventiler. For eksempel, i noen pulverdransportør, blir ventiler lett erodert og bæres av partikkelformede materialer. Ventiler sprayet med keramiske belegg kan effektivt motstå slitasje og sikre tetning og levetid for ventiler.
Søknadseksempel:I kjelens rørledningssystem i kraftindustrien, siden ventilen må motstå høy temperatur, høyt trykk og middels erosjon som inneholder flueaske og andre partikler, brukes ventiler med termisk spray keramiske belegg eller metall keramiske komposittbelegg ofte.
Disse beleggene kan opprettholde stabil ytelse ved høye temperaturer, og effektivt forhindre slitasje og korrosjon på ventiloverflaten, forbedre påliteligheten og driftseffektiviteten til ventilen, redusere hyppigheten av vedlikehold og utskifting og redusere kostnadene for kraftproduksjon.
4. belegg
Definisjon og prinsipp:Belegg er en metode for å påføre maling på overflaten av ventilen for å danne en beskyttende film gjennom tørking, herding og andre prosesser. De filmdannende stoffene i belegget danner en kontinuerlig film på overflaten av ventilen, som spiller rollen som isolasjon, beskyttelse og dekorasjon.
Beleggstyper og egenskaper
Antikorrosjonsbelegg:Antikorrosjonsbelegg med epoksyharpiks, polyuretan og andre hovedfilmdannende stoffer har god korrosjonsbestandighet, vedheft og mekaniske egenskaper. De kan danne en tøff beskyttende film på overflaten av ventilen, og effektivt motstå erosjonen av etsende medier som syrer, alkalier og salter. For eksempel, i rørledningssystemene til noen avløpsbehandlingsanlegg, er ventiler vanligvis belagt med epoksyharpiks antikorrosjonsbelegg for å forhindre skadelige stoffer i kloakk fra å korrodere ventilene.
Resistente belegg med høy temperatur:Denne typen belegg bruker høye temperaturresistente materialer som silikon som filmdannende stoffer, som kan opprettholde stabil ytelse under høye temperaturforhold og forhindre oksidasjon og deformasjon av ventiloverflaten. I rørledningssystemene til noen høye temperaturovner kan ventiler belagt med høye temperaturbestandige belegg fungerer normalt under langsiktige forhold med høy temperatur, noe som forlenger levetiden til ventilene.
Søknadseksempel:I å bygge HVAC-systemer er ventiler vanligvis belagt med antikorrosjonsbelegg i forskjellige farger. På den ene siden kan antikorrosjonsbelegg beskytte ventiler mot korrosjon ved stoffer som vanndamp og oksygen i luften.
På den annen side kan forskjellige farger på maling brukes til å skille rør og ventiler med forskjellige funksjoner, noe som er praktisk for installasjon, vedlikehold og styring. Samtidig kan noen belegg med spesielle funksjoner, for eksempel brannhemmende belegg, også forbedre sikkerheten til ventiler i nødsituasjoner som branner.
5. Nitriding Treatment
Definisjon og prinsipp:Nitridingbehandling er en varmebehandlingsprosess som infiltrerer nitrogenatomer inn i overflaten av ventilen for å danne et nitridlag med høy hardhet, god slitasje og sterk korrosjonsmotstand. Under visse temperaturer og middels forhold danner nitrogenatomer nitrider med metallelementer i ventilmaterialet, og endrer dermed strukturen og ytelsen til ventiloverflaten.
Resultatforbedring etter behandling:Etter nitriding av behandlingen forbedres hardheten i ventiloverflaten betydelig, vanligvis opp til HV900-1200, noe som er mye høyere enn hardheten i vanlig stål. Dette gjør at ventilen har god slitestyrke og slitestyrke, og tåler høyere trykk og tøffere arbeidsforhold. Samtidig har nitridlaget også god korrosjonsmotstand, som effektivt kan forhindre ventilen fra korrosjonssvikt i noen etsende medier.
Søknadseksempel:I det hydrauliske systemet i luftfartsfeltet, må ventilen opprettholde god ytelse under høyt trykk og høyfrekvente arbeidsforhold.
Nitridingsventiler kan oppfylle disse kravene. Deres høye hardhet og slitestyrke kan sikre at ventilene ikke er enkle å ha på seg under hyppig åpning og lukking. God korrosjonsmotstand kan tilpasse seg de langsiktige effektene av medier som hydraulisk olje, sikre påliteligheten og stabiliteten til ventilene, og sikre sikker drift av romfartsutstyr.
Ventiloverflatebehandling i spesielle miljøer
Marint miljø
Korrosjonsutfordringer møtte:Det marine miljøet inneholder en stor mengde salt, vann og forskjellige mikroorganismer, som er svært etsende for ventiler. Kloridioner kan lett ødelegge passiveringsfilmen på overflaten av ventilen, og forårsake lokale korrosjonsfenomener som pitting og sprekk korrosjon. Samtidig vil skuringseffekten av sjøvann også akselerere slitasje og korrosjon av ventiloverflaten.
Gjeldende overflatebehandlingsmetoder: For å takle korrosjonen av det marine miljøet, tar ventiler vanligvis en kombinasjon av flere overflatebehandlingsmetoder.
For det første sprayes ventilen termisk med sink- eller aluminiumbelegg, og offeranodebeskyttelsen av sink og aluminium brukes til å gi katodisk beskyttelse for ventilsubstratet.
Deretter påføres et lag med høy ytelse antikorrosjonsbelegg, så som polyuretan antikorrosjonsbelegg, på overflaten av det termiske spraybelegget for å forbedre korrosjonsmotstanden og ugjennomtrengeligheten til ventilen.
I tillegg, for ventiler i noen viktige deler, kan elektroplysende nikkel-fosforlegering og andre belegg med bedre korrosjonsmotstand brukes, og tetningsbehandling kan utføres for å forhindre at sjøvann trenger inn i porene til belegget og forbedrer beskyttende ytelse av ventilen.
Søknadssak:I rørledningssystemet med offshore oljeborplattformer, må ventiler utsettes for det marine miljøet i lang tid. Ventiler med termisk sprøyting av sink-aluminiumbelegg kombinert med antikorrosjonsbelegg kan effektivt motstå korrosjon og erosjon av sjøvann, sikre langvarig stabil drift av ventiler i tøffe marine miljøer, og redusere sikkerhetsulykker og økonomiske tap forårsaket av valvekorrosjon og lekkasje.
Høyt temperatur og høyt trykkmiljø
Materialvalg og krav til overflatebehandling:I miljøer med høyt temperatur og høyt trykk, må ventiler ikke bare tåle et stort trykk, men også motstå oksidasjon av høy temperatur og termisk utmattelse. Derfor er ventilmaterialer vanligvis laget av høye temperaturbestandige og høye styrke-legeringsstål, for eksempel krommolybden-legeringsstål.
For overflatebehandling av slike ventiler, i tillegg til bruk av høye temperaturbestandige belegg for belegg, brukes ofte nitriding eller boroniserende behandling for å forbedre hardheten, slitasje og høy temperaturmotstand på ventiloverflaten ytterligere.
Nitrideringsbehandling kan danne et nitridlag med høy hardhet og god stabilitet på ventiloverflaten, og effektivt forbedre ventilens motstand mot termisk tretthet og oksidasjon med høy temperatur; Borende behandling kan danne et boridlag med høyere hardhet på ventiloverflaten, noe som forbedrer ventilens slitemotstand og høy temperatur korrosjonsbestandighet betydelig.
Søknadssak:I høye temperaturer og høyt trykkutstyr som hydrogeneringsreaktorer i den petrokjemiske industrien, må ventiler fungere ved temperaturer på opptil hundrevis av grader Celsius og trykk på titalls megapascals. Krommolybden-legeringsstålventiler behandlet med nitriding eller boring kan opprettholde god ytelse under så ekstreme forhold, sikre tetningen og påliteligheten til ventilen, og gi beskyttelse for sikker og stabil drift av den petrokjemiske produksjonsprosessen.