CN111644811A - 一种阀门界面强化工艺 - Google Patents

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蔡晓华
袁江民
吴灿华
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Abstract

本发明公开了一种阀门界面强化工艺，所述阀门界面强化工艺包括以下步骤：第一步.使用机械加工的方式将钢制坯料加工成阀体，并对阀体的流体接触界面进行打磨；第二步.在打磨后的流体接触界面上通过堆焊或者喷涂方式复合一层高强度耐腐蚀合金材料；第三步.对流体接触界面进行精加工，最终界面的粗糙度不超过Ra0.8。通过上述方式，本发明能够再常规阀门制作工艺的基础上制作出可以部分取代常用特种阀门，而且与常规特种阀门相比物料加工难度明显降低，加工效率显著提升，而且节约了特种合金的使用总量，降低了人工工时和物料成本。

Description

一种阀门界面强化工艺
技术领域
本发明涉及阀门领域，特别是涉及一种阀门界面强化工艺。
背景技术
阀门有时候需要在酸性、碱性或者流体内部含砂量比较大等较为恶劣的情况下使用，在这些特殊环境下使用的阀门一般都是采用高强度耐腐蚀合金材料整体成型，这种方式制作的阀门虽然使用寿命比较长，但是一方面材料本身价格较高，另一方面对材料表面的硬度要求较高时机械加工非常困难加工工时较长，加工成本较高。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种阀门界面强化工艺，能够降低特种阀门的生产成本。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种阀门界面强化工艺所述阀门界面强化工艺包括以下步骤：
第一步.使用机械加工的方式将钢制坯料加工成阀体，并对阀体的流体接触界面进行打磨；
第二步.在打磨后的流体接触界面上通过堆焊或者喷涂方式复合一层高强度耐腐蚀合金材料；
第三步.对流体接触界面进行精加工，最终界面的粗糙度不超过Ra0.8。
在本发明一个较佳实施例中，所述的高强度耐腐蚀合金材料为钴基合金、镍基合金、铁基合金或铜基合金中的一种。
在本发明一个较佳实施例中，所述阀体的流体接触界面复合所述高强度耐腐蚀合金材料之前的硬度为140~190HB，复合所述高强度耐腐蚀合金材料之后的界面硬度为320~380HB。
在本发明一个较佳实施例中，所述第二步中使用堆焊方式覆盖的高强度耐腐蚀合金的有效厚度为3.5~4mm。
在本发明一个较佳实施例中，所述堆焊的方法为手工电弧焊，氩弧焊，埋弧自动焊或者惰性气体保护焊。
在本发明一个较佳实施例中，所述第二步中使用喷涂方式覆盖的高强度耐腐蚀合金的有效厚度为0.3~0.5mm。
在本发明一个较佳实施例中，所述喷涂方法为低压等离子喷涂。
在本发明一个较佳实施例中，所述第一步中打磨后的流体接触界面的粗糙度不超过Ra6.3。。
本发明的有益效果是：本发明的实施方案是在常规的阀门制作方法基础上对阀门的流体接触界面进行进一步加工，利用喷涂或者堆焊方式在界面复合一层合金材料，可以在流体接触界面位置达到特种阀门所需要的物理化学性能的同时，部分取代常用的特种阀门，而且降低整体物料加工难度，提升了加工效率，节约了特种合金的使用总量，降低了人工工时和物料成本。
附图说明
图1是本发明实施例的界面结构示意图。
具体实施方式
下面对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
请参阅图1，本发明实施例包括：
实施例1
一种阀门界面强化工艺，所述阀门界面强化工艺包括以下步骤：
第一步. 选取硬度在140~190HB的不锈钢材料作为原料，制成坯料，然后使用机械加工的方式将钢制坯料加工成阀体，并对阀体的流体接触界面进行打磨至界面粗糙度不超过Ra6.3，以提高后续表面合金复合时的附着力；
第二步.通过惰性气体保护焊的方式使用铁基高温合金焊条在打磨后的流体接触界面上堆焊一层有效厚度为3.5~4mm厚度的界面保护层，此处使用的铁基高温合金是一种主要以铁为基体含一定量铬和镍的奥氏体合金，在600~800摄氏度高温下有较高强度和一定的抗氧化和腐蚀性能。；
第三步.对流体接触界面进行精加工，加工后界面粗糙度不超过Ra0.8，硬度为320~380HB，较低的粗糙度可以降低流体从阀体内经过时的阻力，界面硬度的提高可以有效提高界面对流体内部颗粒撞击的防护作用，提高阀体的使用寿命。
实施例2
一种阀门界面强化工艺，所述阀门界面强化工艺包括以下步骤：
第一步. 选取硬度在140~190HB的不锈钢材料作为原料，制成坯料，然后使用机械加工的方式将钢制坯料加工成阀体，并对阀体的流体接触界面进行打磨至界面粗糙度不超过Ra6.3，以提高后续表面合金复合时的附着力；
第二步.通过氩弧焊的方式使用蒙乃尔合金作为焊材在打磨后的流体接触界面上堆焊一层有效厚度为3.5~4mm厚度的界面保护层，此处使用的蒙乃尔合金是一种以金属镍为基体添加铜、铁、锰等其它元素而成的合金，具有优良的耐高温腐蚀性能和耐盐蚀性能，尤其是对碱性腐蚀的抗性更好。
第三步. 对流体接触界面进行精加工，加工后界面粗糙度不超过Ra0.8，硬度为320~380HB，较低的粗糙度可以降低流体从阀体内经过时的阻力，界面硬度的提高可以有效提高界面对流体内部颗粒撞击的防护作用，提高阀体的使用寿命。
实施例3
一种阀门界面强化工艺，所述阀门界面强化工艺包括以下步骤：
第一步.选取硬度在140~190HB的不锈钢材料作为原料，制成坯料，然后使用机械加工的方式将钢制坯料加工成阀体，并对阀体的流体接触界面进行打磨至界面粗糙度不超过Ra6.3，以提高后续表面合金复合时的附着力；
第二步.通过低压等离子体喷涂的方式哈氏合金粉末喷涂到流体接触面上，所述哈氏合金的喷涂厚度为0.3~0.5mm，此处使用的哈氏合金是一种主要以镍为基体添加铬和钼元素制成的镍基合金，哈氏合金同时具备对氧化和还原两种环境的腐蚀抗性，适用用于复杂环境下的流体接触界面保护使用。
第三步. 对流体接触界面进行精加工，加工后界面粗糙度不超过Ra0.8，硬度为320~380HB，较低的粗糙度可以降低流体从阀体内经过时的阻力，界面硬度的提高可以有效提高界面对流体内部颗粒撞击的防护作用，提高阀体的使用寿命。
实施例4
一种阀门界面强化工艺，所述阀门界面强化工艺包括以下步骤：
第一步. 选取硬度在140~190HB的不锈钢材料作为原料，制成坯料，然后使用机械加工的方式将钢制坯料加工成阀体，并对阀体的流体接触界面进行打磨至界面粗糙度不超过Ra6.3，以提高后续表面合金复合时的附着力；
第二步. 通过低压等离子体喷涂的方式钴基合金粉末喷涂到流体接触面上，所述钴基合金的喷涂厚度为0.3~0.5mm，所述钴基合金具有优良的耐磨特性和高温氧化性能，适用于液态氧化流体管道用或者高温气体中使用。
第三步. 对流体接触界面进行精加工，加工后界面粗糙度不超过Ra0.8，硬度为320~380HB，较低的粗糙度可以降低流体从阀体内经过时的阻力，界面硬度的提高可以有效提高界面对流体内部颗粒撞击的防护作用，提高阀体的使用寿命。
根据实施例1~4所制的阀门的使用环境见下表：
Figure 413937DEST_PATH_IMAGE001
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种阀门界面强化工艺，其特征在于，所述阀门界面强化工艺包括以下步骤：
第一步.使用机械加工的方式将钢制坯料加工成阀体，并对阀体的流体接触界面进行打磨；
第二步.在打磨后的流体接触界面上通过堆焊或者喷涂方式复合一层高强度耐腐蚀合金材料；
第三步.对流体接触界面进行精加工，最终界面的粗糙度不超过Ra0.8。
2.根据权利要求1所述的阀门界面强化工艺，其特征在于，所述的高强度耐腐蚀合金材料为钴基合金、镍基合金或铁基合金中的一种。
3.根据权利要求1所述的阀门界面强化工艺，其特征在于，所述阀体的流体接触界面复合所述高强度耐腐蚀合金材料之前的硬度为140~190HB，复合所述高强度耐腐蚀合金材料之后的界面硬度为320~380HB。
4.根据权利要求1所述的阀门界面强化工艺，其特征在于，所述第二步中使用堆焊方式覆盖的高强度耐腐蚀合金的有效厚度为3.5~4mm。
5.根据权利要求1所述的阀门界面强化工艺，其特征在于，所述堆焊的方法为手工电弧焊，氩弧焊，埋弧自动焊或者惰性气体保护焊。
6.根据权利要求1所述的阀门界面强化工艺，其特征在于，所述第二步中使用喷涂方式覆盖的高强度耐腐蚀合金的有效厚度为0.3~0.5mm。
7.根据权利要求1所述的阀门界面强化工艺，其特征在于，所述喷涂方法为低压等离子喷涂。
8.根据权利要求1所述的阀门界面强化工艺，其特征在于，所述第一步中打磨后的流体接触界面的粗糙度不超过Ra6.3。
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