CN101831606A - 球阀表面处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种球阀表面处理方法，其包括如下步骤：对待处理球阀装夹，使得所述球阀的阀体单维旋转且阀圈的密封面朝外以保证每个面涂层均匀；采用物理气相沉积法对所述阀体与阀圈的密封面进行涂层。本发明通过采用PVD涂层工艺对球阀的阀体和阀圈密封部位进行表面处理，使得该密封部位表面形成一层致密的高硬度的TiN涂层，彻底解决了装配拉伤现象，简化了工艺流程，提高了产品质量。

Description

球阀表面处理方法
技术领域
本发明涉及电弧离子技术的物理气相沉积领域，特别是涉及一种天然气开采球阀表面处理方法。
背景技术
目前天然气开采使用的阀门，由于天然气中含有硬的颗粒，而阀体与阀圈是采用机械硬密封的，在装配及使用开关过程中特别容易拉伤，导致密封失效。而含有H2S气体的天然气腐蚀性很强，也导致阀体腐蚀引起失效。为了防止颗粒拉伤及抗腐蚀，一般对阀体与阀圈的密封部位采用氮化、表面电镀、硬金属喷涂等表面处理工艺，起到表面硬化及防腐作用。
采用氮化技术进行表面处理后，经处理的表面硬度在HV700左右，硬度较低，抗腐蚀性能一般。采用表面电镀技术进行表面处理后，电镀层的硬度也比较低，一般在HV700-1000左右，且组织结构不致密，镀层结合力差，容易造成剥落。采用硬金属喷涂工艺进行表面处理后，每个面喷涂的厚度不均，超出要求的公差范围，硬度一般在HV1000-1200之间，喷涂后容易破坏密封面，研磨破坏的密封面使得生产成本增加。使用以上三种工艺，在加工装配过程中，阀体或阀圈很容易拉伤，造成废品，而阀体与阀圈制造周期长，成本高，造成很大的浪费。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明要解决的技术问题是提高阀门的阀体与阀圈密封部位的抗拉伤及腐蚀性能。
(二)技术方案
为解决上述技术问题，提供一种依照本发明实施方式的球阀表面处理方法，其包括如下步骤：
S1，对待处理球阀装夹，使得所述球阀的阀体单维旋转且阀圈的密封面朝外，以保证球面涂层均匀；
S2，在真空状态下，用Ti离子轰击所述阀体与阀圈的密封面；
S3，通入氮气，在所述阀体与阀圈的密封面形成TiN涂层。
优选地，所述步骤S2包括：
S2-1，在900V的基础电压下轰击2min；
S2-2，在1100V的基础电压下轰击2min；
S2-3，在1200V的基础电压下轰击2min。
优选地，所述离子轰击步骤在小于450℃的温度下进行。
优选地，在所述步骤S2之前，还包括步骤：
在真空状态下，把Ti材料的靶材局部区域高温挥发，形成Ti原子；以及
Ti原子在电弧的作用下，形成带正电的Ti离子。
优选地，电弧电流为60安培。
优选地，在步骤S3中，涂层的温度范围是450±5℃，基础电压为70V。
优选地，在步骤S3中，氮气流量为100ml/min，涂层时间为200min，压力为2E10-2毫巴。
优选地，在所述步骤S1之前还包括步骤：
SA，球阀对磨，检验阀圈椭圆度和阀体密封性是否合格，若是，则转步骤SB；
SB，使用超声波对所述密封面进行清洗；
SC，对所述密封面进行均匀喷砂处理，压力1.5Bar，砂粒粒度为500#，喷枪距离工件20cm。
优选地，在所述步骤S3之后，还包括步骤：
SE，对所述密封面进行均匀喷砂处理。
优选地，所述喷砂处理的工艺参数为：压力1.5Bar，砂粒粒度为500#，喷枪距离工件20cm。
(三)有益效果
通过采用PVD涂层工艺对球阀的阀体和阀圈密封部位进行表面处理，使得该密封部位表面形成一层致密的高硬度的TiN涂层，彻底解决了装配拉伤现象，简化了工艺流程，提高了产品质量。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
本发明实施例提供了一种球阀表面处理方法，所述方法主要包括如下步骤：检验、清洗、喷砂处理、装夹、涂层、后处理、检验、装配。
首先，检验球阀的阀体和阀圈的密封部位尺寸是否在公差之内。如果阀圈椭圆度合格，阀体密封性合格，且表面无缺陷，则进行下一步清洗。
其次，使用超声自动波清洗线对密封部位进行清洗，每个清洗槽的溶液按要求配比，使用指定溶液。清洗后表面无任何异物及锈斑。
其中，清洗线分布为一号为喷淋槽，二号为粗清洗槽，三号为漂洗槽，四号为精清洗槽，五号六号七号为漂洗槽，八号九号为烘干槽。其中一，二，四号槽需要添加溶液，漂洗槽加入二甲基乙醇胺，烘干槽温度控制在110℃左右。
  参数   1号槽   2号槽   4号槽   3/5/6/7号槽
清洗剂   Deconex HT1153+DeconexHT Spray Extra   DeconexHT 015+DeconexHT 1170 Deconex HT1170 二甲基乙醇胺70±10％
浓度比例   3±0.3％2±0.3％   3±0.3％1±0.3％ 2±0.3％ Ca.0.05Vol％
  温度   60±5   60±5   60±5   室温
  时间/秒   300   300   300   300/300/300/300
  溶液更换周期   4周   4周   2周   2周
第三，对清洗后的阀体和阀圈的密封部位进行均匀喷砂处理，压力1.5Bar，砂粒粒度为500#，喷枪距离工件20cm。
第四，对待处理球阀装夹，使得所述球阀的阀体单维旋转且阀圈的密封面朝外以保证每个面涂层均匀。
第五，采用物理气相沉积法中的电弧离子镀方法进行涂层，所述电弧离子镀方法具体为：真空状态下，把Ti材料的靶材局部区域高温挥发，形成Ti原子；Ti原子在电弧的作用下，形成带正电的Ti离子；Ti离子高速轰击带负电的工件表面，在900V的基础电压下轰击2min，然后在1100V的基础电压下轰击2min，最后在1200V的基础电压下轰击2min；通入氮气，在密封面形成TiN涂层。涂层温度控制在450±5度，以防止工件变形，压力控制在2E10-2毫巴，氮气流量为100毫升每分钟；基础电压为70伏，电弧电流为60伏；涂层时间为200分钟。
第六，后处理：进行均匀喷砂处理，喷砂压力1.5Bar，砂粒粒度为500#，喷枪距离工件20cm。
最后，对处理后的阀球表面进行检验，包括：
检验样品结合力，按照欧洲标准VDI-Standard 3198标准执行，检查涂层，涂层厚度为3.5μm，检测不同密封部位的涂层厚度，最大厚度为3.8μm，最小厚度为3.4μm，厚度均匀性比较好，检查结合力为一级。阀圈椭圆度为＜1μm。
外观检查：密封面无涂层剥落现象。
装配阀门后开关5次试验，无表面拉伤现象，密封性测试合格。
下表为几种球阀表面处理工艺性能对比：
工艺 椭圆度 表面硬度   拉伤废品率   密封性 生产成本 工艺优缺点
氮化 ＜2μm HV 700 30％ 差   费用低，产生废品多，质量不受控。   由于废品原因，需要备料。
  表面镀铬 ＜3μm   HV700-1000 25％ 差   费用低，产生的废品多，质量不受控。   需要备料，对环境有污染。
硬金属喷涂 ＜6μm HV1000-1200 10％ 较好 喷涂价格在所有工艺中最贵。   喷涂不均，密封面需重新抛光对磨，热喷涂使得阀圈变形较大。生产周期长，工艺复杂。
  PVD处理 ＜1μm   HV2000-2300 0％ 好   PVD价格较贵，但比喷涂便宜。   变形量小，涂层耐磨，涂层可直接装配。
由以上实施例可以看出，本发明实施例通过采用物理气相沉积工艺中的电弧离子镀方法对阀体和阀圈的密封部位进行涂层，使得阀圈的椭圆度小于1μm，满足阀圈椭圆度要求(小于2μm)；处理后的密封部位硬度在HV2000-2300之间，远大于采用氮化、表面镀铬、硬金属喷涂等表面处理方法所得的表面硬度；处理后的拉伤废品率为0，变形量小，涂层耐磨而且可以直接装配。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (11)

1.一种球阀表面处理方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
S1，对待处理球阀装夹，使得所述球阀的阀体单维旋转且阀圈的密封面朝外，以保证球面涂层均匀；
S2，在真空状态下，用Ti离子轰击所述阀体与阀圈的密封面；
S3，通入氮气，在所述阀体与阀圈的密封面形成TiN涂层。
2.如权利要求1所述的球阀表面处理方法，其特征在于，所述步骤S2包括：
S2-1，在900V的基础电压下轰击2min；
S2-2，在1100V的基础电压下轰击2min；
S2-3，在1200V的基础电压下轰击2min。
3.如权利要求2所述的球阀表面处理方法，其特征在于，所述离子轰击步骤在小于450℃的温度下进行。
4.如权利要求1所述的球阀表面处理方法，其特征在于，在所述步骤S2之前，还包括步骤：
在真空状态下，把Ti材料的靶材局部区域高温挥发，形成Ti原子；以及
Ti原子在电弧的作用下，形成带正电的Ti离子。
5.如权利要求4所述的球阀表面处理方法，其特征在于，电弧电流为60安培。
6.如权利要求1所述的球阀表面处理方法，其特征在于，在步骤S3中，涂层的温度范围是450±5℃，基础电压为70V。
7.如权利要求6所述的球阀表面处理方法，其特征在于，在步骤S3中，氮气流量为100ml/min，涂层时间为200min，压力为2E10-2毫巴。
8.如权利要求1所述的球阀表面处理方法，其特征在于，在所述步骤S1之前还包括步骤：
SA，球阀对磨，检验阀圈椭圆度和阀体密封性是否合格，若是，则转步骤SB；
SB，使用超声波对所述密封面进行清洗；
SC，对所述清洗后的密封面进行均匀喷砂处理。
9.如权利要求8所述的球阀表面处理方法，其特征在于，所述喷砂处理的工艺参数为：压力1.5Bar，砂粒粒度为500#，喷枪距离工件20cm。
10.如权利要求1-9任一项所述的球阀表面处理方法，其特征在于，在所述步骤S3之后，还包括步骤：
SE，对所述密封面进行均匀喷砂处理。
11.如权利要求10所述的球阀表面处理方法，其特征在于，所述喷砂处理的工艺参数为：压力1.5Bar，砂粒粒度为500#，喷枪距离工件20cm。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103272732A (zh) * 2013-04-10 2013-09-04 佘建锋 一种球面全自动喷涂机
CN112238095A (zh) * 2020-09-25 2021-01-19 常州市隆金机械有限公司 一种阀门生产工艺

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1061051A (zh) * 1990-11-01 1992-05-13 中国科学院上海冶金研究所 离子束增强沉积合成氮化钛薄层的方法
CN1438356A (zh) * 2003-03-11 2003-08-27 潮州市枫溪古板头顺祥陶瓷制作厂 一种陶瓷制品的多弧离子镀膜方法
CN1847449A (zh) * 2006-05-15 2006-10-18 西安宇杰表面工程有限公司 汽车变速箱齿轮刀具表面制备TiNx膜层的工艺

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1061051A (zh) * 1990-11-01 1992-05-13 中国科学院上海冶金研究所 离子束增强沉积合成氮化钛薄层的方法
CN1438356A (zh) * 2003-03-11 2003-08-27 潮州市枫溪古板头顺祥陶瓷制作厂 一种陶瓷制品的多弧离子镀膜方法
CN1847449A (zh) * 2006-05-15 2006-10-18 西安宇杰表面工程有限公司 汽车变速箱齿轮刀具表面制备TiNx膜层的工艺

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
《材料表面工程导论》 19981031 赵文轸 气相沉积 西安交通大学出版社 307-308 1-11 , 1 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103272732A (zh) * 2013-04-10 2013-09-04 佘建锋 一种球面全自动喷涂机
CN112238095A (zh) * 2020-09-25 2021-01-19 常州市隆金机械有限公司 一种阀门生产工艺

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