Pārskats par metāla noslēgtu lodveida vārstu sacietēšanas procesu

1 Pārskats

Vidēji ar augstu viskozitāti, jauktu šķidrumu ar putekļiem un cietām daļiņām un spēcīgi kodīgu šķidrumu termoelektrostaciju, naftas ķīmijas sistēmu un ogļu ķīmiskās rūpniecības jomā, lodveida vārstam ir jāizvēlas metāla cietā blīvējuma lodveida vārsts, tāpēc tas ir ļoti svarīgi izvēlēties piemērotu cietā metāla lodveida vārsta lodveida un vārsta ligzdas sacietēšanas procesu.

2 metāla cietā blīvējuma lodveida vārsta lodītes un vārsta ligzdas sacietēšanas metode

Pašlaik cietā metāla lodveida vārstu virsmai parasti izmantotie sacietēšanas procesi galvenokārt ietver:

(1) Virsmas (vai metināšanas) cementēta karbīda cietība uz sfēras virsmas ir lielāka par 40 HRC. Cementētā karbīda pārklājuma process uz sfēras virsmas ir sarežģīts, ražošanas efektivitāte ir zema, un lielas virsmas segums viegli deformē detaļas. Pašlaik sfēras virsmas sacietēšanas process tiek izmantots reti.

(2) Lodes virsma ir pārklāta ar cieto hromu ar cietību 60 ~ 65 hrc un biezumu 0,07 ~ 0,10 mm. Hroma pārklājuma slānim ir augsta cietība, nodilumizturība, izturība pret koroziju un tas var ilgstoši saglabāt virsmu gaišu. Process ir salīdzinoši vienkāršs, un izmaksas ir zemas. Tomēr cietā hroma pārklājuma cietība strauji samazināsies, jo temperatūrai paaugstinoties rodas iekšējais spriegums, un tā darba temperatūra nedrīkst būt augstāka par 427 grādiem. Turklāt hroma pārklājuma slāņa saistīšanas spēks ir zems, un pārklājums ir viegli nokrist.

(3) Plazmas nitrēšana tiek izmantota sfēras virsmā ar virsmas cietību 60 ~ 65 hrc un nitrīdēšanas slāņa biezumu 0,20 ~ 0,40 mm. Sliktās izturības pret koroziju dēļ plazmas nitrīdēšanas cietēšanas procesu nevar izmantot spēcīgas ķīmiskās korozijas zonās.

(4) Ātrgaitas izsmidzināšanas (HVOF) procesam uz sfēras virsmas ir vislielākā cietība 70 ~ 75 hrc, augsta agregātu stiprība un biezums 0,3 ~ 0,4 mm. Virsskaņas izsmidzināšana ir galvenais procesa līdzeklis sfēras virsmas sacietēšanai. Augstas viskozitātes šķidrums termoelektrostacijā, naftas ķīmijas sistēmā un ogļu ķīmiskajā rūpniecībā; Cietināšanas procesu pārsvarā izmanto jauktos šķidrumos ar putekļiem un cietām daļiņām un stipri kodīgām šķidrām vidēm.

Virsskaņas izsmidzināšanas process ir procesa metode, kurā skābekļa degvielas sadegšana rada ātrgaitas gaisa plūsmu, lai paātrinātu pulvera daļiņas, kas ietekmē sagataves virsmu un veido blīvu virsmas pārklājumu. Trieciena procesā, jo daļiņu ātrums ir ātrs (500 ~ 750 m/s) un daļiņu temperatūra ir zema (- 3000 grādi), var iegūt pārklājumu ar augstu saķeres stiprību, zemu porainību un zemu oksīdu saturu. pēc trieciena pret sagataves virsmu. Daļiņu ātrums ir 4 reizes lielāks par skaņas ātrumu, pat vairāk nekā daļiņu skaņas ātrums.

HVOF ir jauna apstrādes tehnoloģija ar izsmidzināšanas biezumu {{0}},3 ~ 0,4 mm, mehānisku savienojumu starp pārklājumu un apstrādājamo priekšmetu, augstu savienojuma izturību (77 MPa) un zemu pārklājuma porainību (< 1%).="" the="" heating="" temperature="" of="" the="" workpiece="" is="" low="">< 93="" ℃),="" the="" workpiece="" is="" not="" deformed,="" and="" cold="" spraying="" can="" be="" carried="" out.="" when="" spraying,="" the="" powder="" particle="" velocity="" is="" high="" (1370m="" s),="" there="" is="" no="" heat="" affected="" zone,="" the="" composition="" and="" structure="" of="" the="" workpiece="" have="" no="" change,="" and="" the="" coating="" hardness="" is="" high,="" so="" it="" can="" be="">

Smidzināšanas metināšana ir sava veida termiskās izsmidzināšanas process metāla materiālu virsmai. Pēc tam, kad pulveris (metāla pulveris, sakausējuma pulveris un keramikas pulveris) ir uzkarsēts, lai tas izkausētu vai sasniegtu augstu plastisko stāvokli caur siltuma avotu, to izsmidzina ar gaisa plūsmu un uzklāj uz iepriekš apstrādātas sagataves virsmas, veidojot pārklājuma (metināšanas) slāni. cieši savienots ar sagataves virsmu (substrātu).

Smidzināšanas metināšanas un virsmas sacietēšanas procesā cementētajam karbīdam un matricai ir kušanas process, un cementēta karbīda un matricas savākšanas vietā ir karstās kausēšanas zona. Lai pilnībā sasniegtu smidzināšanas metināšanas vai virsmas cementēta karbīda slāņa veiktspēju un izvairītos no metināšanas karstās kausēšanas zonas kā metāla saskares virsmas pēc apstrādes, ieteicams, lai smidzināšanas metināšanas vai virsmas cementēta karbīda biezums būtu lielāks par 3 mm.

3 Cietā blīvējuma lodveida vārsta un vārsta ligzdas saskares virsmas cietības atbilstība

Metāla bīdāmajai kontaktvirsmai ir jābūt ar noteiktu cietības starpību, pretējā gadījumā to ir viegli iekost. Praktiskā pielietojumā cietības atšķirība starp vārsta lodi un vārsta ligzdu parasti ir 5–10 hrc, kas ļauj lodveida vārstam nodrošināt labāku kalpošanas laiku. Sarežģītās apstrādes un lodītes augsto apstrādes izmaksu dēļ, lai aizsargātu bumbu no bojājumiem un nodiluma, lodītes cietība parasti ir augstāka nekā vārsta ligzdas virsmas cietība.

Ir divu veidu cietības saskaņošanas veidi, ko plaši izmanto, lai saskaņotu kontaktvirsmu starp vārsta lodi un vārsta ligzdu: ① vārsta lodītes virsmas cietība ir 55 HRC un vārsta ligzdas virsma ir 45 hrc. Vārsta lodītes virsmu var apsmidzināt ar Stellite 20 sakausējumu ar virsskaņas ātrumu, un vārsta ligzdas virsmu var pārklāt ar Stellite 12 sakausējumu. Šī cietības atbilstība ir visplašāk izmantotā cietības atbilstība metāla noslēgtiem lodveida vārstiem, kas atbilst parastajām metāla cieto lodveida vārstu nodiluma prasībām; ② Vārsta lodītes virsmas cietība ir 68 hrc, vārsta ligzdas virsma ir 58 hrc, vārsta lodītes virsmu var apsmidzināt ar volframa karbīdu virsskaņas ātrumā, un vārsta ligzdas virsmu var izsmidzināt ar stellite20 sakausējumu virsskaņas ātrums. Šo cietību plaši izmanto ogļu ķīmiskajā rūpniecībā, ar augstu nodilumizturību un kalpošanas laiku.

Ārvalstīs tiek izmantota vārsta lodītes un vārsta ligzdas saskaņošana ar vienādu virsmas cietību. Virsskaņas izsmidzināšanas volframa karbīda procesā vārsta lodītes un vārsta ligzdas virsmas cietība ir lielāka par 72 hrc. Pat īpaši augstas cietības apstākļos vārsta lodītes un vārsta ligzdas saskares virsmu nav viegli iekost. Tomēr pašlaik Ķīnā nepastāv nobriedis vārsta lodītes un vārsta ligzdas slīpēšanas process, kura virsmas cietība pārsniedz 72 hrc, tāpēc ir grūti nodrošināt vārsta lodītes un vārsta ligzdas atbilstību, tāpēc to izmanto reti.

4 piesardzības pasākumi cietā blīvējuma lodveida vārsta lodītes un vārsta ligzdas sacietēšanai

Metāla cietā lodveida vārsta lodveida un vārsta ligzda parasti ir izgatavota no nerūsējošā tērauda vai korozijizturīgiem materiāliem. Pretējā gadījumā vide var viegli sarūsēt savienojošajam slānim starp cementētu karbīdu un vārsta ligzdu (vai vārsta lodi), un cementētais karbīda slānis nokrīt, ietekmējot lodveida vārsta kalpošanas laiku.

Turklāt dažādiem vārsta ligzdas (vai vārsta lodīšu) materiāliem jāizvēlas atbilstošs sacietēšanas process. Dupleksa nerūsējošā tērauda materiāli tiek plaši izmantoti ogļu ķīmiskās rūpniecības jomā. Dupleksa nerūsējošā tērauda materiāliem ir laba izturība pret koroziju un nodilumizturība pret koroziju.

Dupleksais nerūsējošais tērauds ir sava veida tērauds ar ferīta un austenīta struktūru. Ferīta un austenīta struktūra veido attiecīgi aptuveni 50 procentus, un divfāzu struktūra pastāv neatkarīgi. Tās veiktspēju raksturo gan austenīta nerūsējošā tērauda, ​​gan ferīta nerūsējošā tērauda īpašības. Ferīta nerūsējošā tērauda īpašībās, kad temperatūra ir diapazonā no 400 līdz 500 grādiem, pēc ilgstošas ​​​​izolācijas radīsies spēcīga trauslums. Šo parādību parasti sauc par 475 grādu trauslumu; Kad temperatūra pārsniedz 400–500 grādus, dupleksā nerūsējošā tērauda īpašības tiks iznīcinātas.

Ja divfāzu nerūsējošajam tēraudam tiek izmantots smidzināšanas metināšanas vai cementēta karbīda virsmas veidošanas process, cementēta karbīda un matricas kausēšanas process (temperatūra parasti ir augstāka par 900 grādiem) sabojās divfāzu nerūsējošā tērauda metalogrāfisko struktūru, tāpēc divfāzu nerūsējošā tērauda materiāls. nav piemērots smidzināšanas metināšanai (vai kaudzes metināšanai) cementēta karbīda cietēšanas procesam. Dupleksā nerūsējošā tērauda virsmas sacietēšanas process ir piemērots virsskaņas izsmidzināšanas procesam. Rūdīšanas procesam jānodrošina, lai tas nevarētu sabojāt dupleksā nerūsējošā tērauda matricas metalogrāfisko struktūru.