超低温截止阀深冷处理工艺

2021-07-24 08:24:20 捷斯特阀门 3

对阀门深冷技术的改进效果不仅限于工件表面,它渗入工件内部,体现的是整体效应,所以可对工件进行重磨,反复使用,而且对工件还有减少淬火应力和增强尺寸稳定性的作用。低温及超低温截止阀采用加长阀杆、加长阀盖的结构,加长高度可以按照客户要求加高,高压低温截止阀都带有自动泄压孔,以保证中腔压力不会过高而产生危险。
低温截止阀有二种阀盖设计形式。
第1种是螺栓式阀盖,其阀体与阀盖用螺栓螺母连接,缠绕式垫片(316夹柔性石墨制造)。
第二种是焊接式阀盖,其阀体与阀盖用螺纹连接,全焊密封。客户有特殊要求时也可采用透焊连接。

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深冷技术就是利用冷媒介质作为冷却介质,将淬火后的金属材料的冷却过程继续下去,达到远低于室温的某一温度(-196℃),从而达到发挥金属材料性能的目的。在深冷加工过程中,金属中大量残余奥体转变为马氏体,特别是过饱和的亚稳定马氏体在从-196℃至室温的过程中会降低过饱和度,析出弥散、尺寸仅为20~60A并与基体保持共格关系的超微细碳化物,可以使马氏体晶格畸变减少,微观应力降低,而细小弥散的碳化物在材料塑性变形时可以阻碍位错运动,从而强化基体组织。同时由于超微细碳化物颗粒析出后均匀分布在马氏体基体上,减弱了晶界脆化作用,而基体组织的细化既减弱了杂质元素在晶界的偏聚程度,又发挥了晶界强化作用,从而改善了阀门模具的性能,使硬度、抗冲击韧性和耐磨性都显著提高。
阀瓣,密封面呈平面或锥面,阀瓣沿流体的中心线作直线运动。阀杆的运动形式,有升降杆式(阀杆升降,手轮不升降),也有升降旋转杆式(手轮与阀杆一起旋转升降,螺母设在阀体上)。
在低温工作的低温截止阀材料要保证其低温性能,主要是保证其冷冲击强度。低温截止阀内件必须通过正确选材,使其具有足够的冷冲击强度,才能防止断裂。C和Cr的合金钢在低于-20℃时候很快失去抗冲击强度,所以碳钢低温截止阀使用温度分别限制在-30℃和-50℃。
在深冷加工过程中,金属中大量残余奥体转变为马氏体,特别是过饱和的亚稳定马氏体在从-196℃至室温的过程中会降低过饱和度,析出弥散、尺寸仅为20~60A并与基体保持共格关系的超微细碳化物,可以使马氏体晶格畸变减少,微观应力降低,而细小弥散的碳化物在材料塑性变形时可以阻碍位错运动,从而强化基体组织。同时由于超微细碳化物颗粒析出后均匀分布在马氏体基体上,减弱了晶界脆化作用,而基体组织的细化既减弱了杂质元素在晶界的偏聚程度,又发挥了晶界强化作用,从而改善了阀门模具的性能,使硬度、抗冲击韧性和耐磨性都显著提高。,

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超低温截止阀深冷处理工艺

在深冷、超深冷处理过程中,马氏在-190度低温下,由于体积收缩Fe的晶格常数趋于缩小,而低温下固溶度变小使马氏体的过饱和度有所增加,亦使空位的平蘅浓度降低。这些都增加了碳原子析出偏聚的驱动力,但低温下原子运动困难,扩散距离极短,马氏体内过饱和碳原子往往偏聚于附近的错位线上,在随后的回温过程中逐步形成超微细碳化物核心,脱落后使马氏体发生微分解,内部亚单元尺寸变小:低碳马氏体在淬火过程中会发生回火现象,碳原子有部分偏聚并以有微细的碳化物析出,但仍是碳在α-Fe中过饱和固溶体。深冷、超深冷处理促进碳原子更弥散偏聚,形成超微细碳化物核心使马氏体分解,马氏体内界面增多而碎化。在深冷、超深冷处理的温度回升阶段碳原子的扩散能力大大增加,而随温度回升空位平衡浓度也升高,从而更加快碳原子的扩散运动。

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在深冷加工过程中,金属中大量残余奥体转变为马氏体,特别是过饱和的亚稳定马氏体在从-196℃至室温的过程中会降低过饱和度,析出弥散、尺寸仅为20~60A并与基体保持共格关系的超微细碳化物,可以使马氏体晶格畸变减少,微观应力降低,而细小弥散的碳化物在材料塑性变形时可以阻碍位错运动,从而强化基体组织。同时由于超微细碳化物颗粒析出后均匀分布在马氏体基体上,减弱了晶界脆化作用,而基体组织的细化既减弱了杂质元素在晶界的偏聚程度,又发挥了晶界强化作用,从而改善了阀门模具的性能,使硬度、抗冲击韧性和耐磨性都显著提高。
超低温截止阀产品特点
超达研制生产的超低温截止阀特点:
阀盖设计成便于保冷的长颈结构,以保证填料函底部的温度保持在0℃以上。
阀门材料进行低温冲击试验,确保材料在低温下不会发生脆性破坏。
用于-101℃以下的低温截止阀,阀门零部件在精加工前进行深冷处理。
阀门内件材料的选择能够避免在频繁操作下引起的卡阻、咬合和擦伤。
螺栓连接阀盖;明杆;升降阀杆;金属密封。

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低温阀门深冷处理的作用:
低温处理可转变残奥,提高低温阀门零件的硬度和耐磨性,稳定工件的尺寸。
深冷处理可析出超细碳化物,提高工件的耐磨性;可细化晶粒,提高工件的冲击韧性。
深冷处理可成倍提高马氏体不锈钢的抗蚀性,提高工件的抛光性能。
低温处理可改善有色金属的导电能力和抗蚀性。
深冷处理可减少模具变形、开裂。提高工件的尺寸精度。

阀体与阀盖的连接 Class150~Class900,PN10~PN100截止阀的阀体与阀盖一般采用螺柱+螺母连接。中法兰密封垫 Class150、Class300、PN16 PN100~Class600截止阀一般采用不锈钢+柔性石墨缠绕垫片;Class600截止阀一般采用不锈钢+柔性石墨缠绕垫片,也可采用金属环垫;Class900截止阀、PN160截止阀一般采用金属环垫。

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驱动形式 一般采用手轮传动、撞击手轮传动或齿轮传动,根据用户要求,也可采用链轮传动以及电动。填料密封 一般采用柔性石墨成型填料,根据用户要求,也可采用PTFE填料、加各种金属丝的柔性石墨成型填料或复合填料。与填料接触的填料函表面区域具有好的光洁度(Ra 3.2μm),阀杆与填料接触部位精加工后进行辊挤压处理,使表面达到更高的光洁度(Ra 0.8μm)和致密度,能够确保阀杆处的可靠密封。
蝶形弹簧加载的填料压紧机构 根据用户要求,可以采用碟形弹簧加载的填料压紧机构,使填料的密封更加持久可靠。
上密封结构 所有截止阀均有上密封结构设计,低温碳钢截止阀一般设有一个可更换的上密封座,不锈钢截止阀一般在阀盖本体上直接加工上密封座或堆焊后加工上密封座。截止阀处在全开位置时,上密封结构能够可靠密封。但是,根据标准,不建议用户在阀门承压时通过上密封实现添加或更换填料的目的。阀座低温碳钢截止阀一般采用锻造阀座,阀座密封面喷焊用户规定的合金, NPS≤10 、DN≤250 截止阀的阀体与阀座一般采用可更换的螺纹连接,根据用户要求,也可采用焊接连接;NPS≥12 、DN≥300 截止阀的阀体与阀座一般采用焊接连接。不锈钢截止阀一般采用本体阀座,或在本体上直接堆焊合金,根据用户要求,也可采用螺纹或焊接阀座。

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阀杆的设计 阀杆采用整体锻造结构,阀杆直径下限符合标准规定。
阀杆螺母 美标截止阀的阀杆螺母一般采用ASTM A439 D2材料制作,根据用户要求,也可采用铜合金材料制作;国标截止阀的阀杆螺母一般采用铜合金材料制作,根据用户要求,也可采用ASTM A439 D2材料制作。对于较大口径的截止阀,在阀杆螺母两侧配有推力滚动轴承,能够有效地减小截止阀的启闭力矩。

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