高壓閥門表面強化處理

為了提高零件的性能，除了改變材質(zhì)以外，更多的是采用表面強化處理方法。如表面淬火（火焰加熱、高中頻加熱表面淬火、接觸電加熱表面淬火、電解液加熱表面淬火、激光電子束加熱表面淬火等）、滲碳、氮化、滲硼、滲金屬（TD法）、激光強化、化學(xué)氣相沉積（CVD法）、物理相沉積（PVD法）、等離子體化學(xué)氣相沉積（PCVD法）等離子噴涂等。避免閥門在小開度下工作，若閥針開啟升程小或開啟動作緩慢，在小開度下工作，節(jié)流間隙小，沖蝕嚴(yán)重，適當(dāng)加大鎖緊機構(gòu)的螺距，加大開啟速度和升程，工作開度增大，使節(jié)流間隙大，沖刷減弱，可提高使用壽命。

超高壓針閥一般采用角形單座結(jié)構(gòu), 加工簡單, 閥座容易配換, 閥芯為單導(dǎo)向結(jié)構(gòu) 。閥門角形單座結(jié)構(gòu)流路簡單, 阻力小, 適用于高壓差、高粘度、含懸浮物和顆粒狀物質(zhì)流體, 可以避免結(jié)焦和堵塞, 也便于自凈和清洗。閥芯和閥座是超高壓針閥進(jìn)行開關(guān)控制的兩個核心零件, 組成超高壓針閥開關(guān)的動密封副。在真空中能將材料在冶煉過程中吸收的氫、氮和氧扽氣體脫出，提高材料的質(zhì)量和性能。通過控制閥芯與閥座之間錐形密封面的接觸與分離, 實現(xiàn)閥通道的關(guān)閉和開啟。

毛坯鑄造工藝的改進(jìn)

我廠井口閘閥采用砂模鑄鋼毛坯，閥體加工過程中，在與閥座配合的內(nèi)螺紋處經(jīng)常出現(xiàn)氣孔、縮松等鑄造缺陷，經(jīng)對閥體剖面的宏觀分析發(fā)現(xiàn)，在圖1所示的熱節(jié)區(qū)，有程度不同的縮松現(xiàn)象，為解決上述問題，我們對鑄造工藝進(jìn)行多次改進(jìn)試驗。

  1)改進(jìn)澆冒口系統(tǒng)。將設(shè)置在閥體兩側(cè)圓柱面的澆冒口系統(tǒng)改為如圖1所示在閥體底部設(shè)置的橫直澆口系統(tǒng)；

  2)改砂模鑄造為熔模鑄造；

  3)改側(cè)澆法為頂澆法，且使中法蘭向下。由于熔模鑄造比砂模鑄造具有更好的透氣性、更快、更均勻的冷卻條件，所以組織更為致密。由于鋼液從頂部澆入，又是從冒口直接澆入，澆冒口的位置靠近熱節(jié)區(qū)。美標(biāo)高壓球閥設(shè)計與制造標(biāo)準(zhǔn)：GB12237、API6D結(jié)構(gòu)長度：GB12221、ANSIB16。為鑄件創(chuàng)造了極為有利的順序凝固條件，熱節(jié)區(qū)得到及時的補縮，所以經(jīng)工藝改進(jìn)后生產(chǎn)的鑄件組織致密，消除了縮松、縮孔等鑄造缺陷，產(chǎn)品合格率達(dá)到99%以上。

允許誤差控制在0.02mm～0.04mm之間。此外，閥體在加工過程中需考慮一次壓緊、定位的準(zhǔn)確性和可靠性。如圖2所示，應(yīng)將靠車床主軸線的重直面視為參照基準(zhǔn)，利用彎板垂直面上的楔式槽與楔形塊的滑動將閥體一端法蘭面找正壓緊，分別進(jìn)行兩面加工。此外，閥體在加工過程中，需在車床工裝上靠回轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)180o完成兩端閥體內(nèi)腔的加工。回轉(zhuǎn)精度是靠分布在回轉(zhuǎn)法蘭兩個對稱分布的錐形定位銷孔的重復(fù)定位來保證的。轉(zhuǎn)位誤差為0.01mm～0.02mm。如美國HIP公司的超高壓針閥，工作壓力為690MPa的采用奧氏體316不銹鋼，工作壓力為1034MPa的采用體型沉淀硬化不銹鋼17－4PH。