㈠ 阀门密封面及内件材料有哪些
阀门密封面是指阀座和关闭件相互接触形成密封的部分。
阀门的内件通常指闸板(或阀瓣、球体、蝶板等)、阀座和阀杆,但在有些情况也包括其他零件,如衬套、上密封座等,经常用Trim表示。内件材料的选用原则为:
①根据主体材料、介质特性、结构特点及零件的受力等综合考虑;
②内件材料的耐腐蚀性能应高于或与主体材料相当。
一、密封面材料
阀门密封面应耐磨损、耐腐蚀、耐冲蚀、耐擦伤,有足够的挤压强度,在高温下有足够的抗氧化性和热疲劳性,密封面与阀体的热膨胀系数相近,具有良好的加工性能和焊按性能,且应在价格和材料性能之间综合考虑。
阀门的密封面分为金属密封面、软密封面和密封剂密封三种。
1.金属密封面的磨损
金属密封面主要用于耐磨损、耐冲蚀、耐擦伤、耐高温的场合。磨损可分成黏着磨损、磨粒磨损、表面疲劳磨损、冲蚀磨损和擦伤等。
①黏着磨损 黏着磨损最为普遍,是由阀门密封面两种固体材料的交界面产生巨大的黏着力而产生的。当阀门密封面互相滑动时,接合点不断接触和断离,形成磨粒而产生磨损。
②磨粒磨损 阀门密封面中粗糙的较硬表面,在相对较软表面滑动时产生的磨损。控制磨粒磨损的有效办法是使较软的材料硬些。
③表面疲劳磨损反复循环加载和卸载会使表面或表下层产生疲劳裂纹,最终导致表面的破坏,形成碎片和凹坑。
④冲蚀磨损 由锐利的粒子冲刷密封面而产生。它与磨粒磨损相似,但表面很粗糙。
⑤擦伤密封面相对运动的过程中,因摩擦引起的破坏,这是由密封面硬度差不合理造成的。
2.金属密封面
阀门金属密封面常用材料有铜合金、铬不锈钢、钴基硬质合金等,也可以是经过表面处理的本体材料。
(1)铜合金JB/T 5300-2008《工业用阀门材料选用导则》中列入的铜合金密封面主要有铸铝黄铜( ZCu2n25Al6Fe3Mn3)、铸铝青铜(ZCuAI9Mn2和ZCuA19Fe4Ni4Mn2)、铸锰黄铜(ZCu2n38Mn2Pb2)、黄铜(H62)等。铜合金在水或蒸汽中的耐腐蚀性和耐磨性好,但强度低,不耐氨和氦水腐蚀,适用介质温度≤250℃。
(2)铬不锈钢 铬不锈钢有较好的耐腐蚀性,但耐擦伤性能较差,特别是在密封比压较大时容易擦伤。铬不锈钢密封面有lCr13、2Cr13、3Cr13,可采用本体材料或堆焊。堆焊焊条化学成分相当于12 Cr13、20Cr13、30Cr13。
在阀门的制造和修复中,铬不锈钢焊条常用来堆焊工作温度在450℃以下、工作压力为1.6~16MPa、基体材料为铸钢的电站、石油化工阀门密封面。通常,阀体(阀座)宜采用12 Cr13型堆焊焊条,闸板(阀瓣)采用硬度稍高的20Cr13型堆焊焊条。
(3)钻基硬质合金硬质合金的特点是耐腐蚀、耐磨损、抗擦伤,特别是热硬性好,即使在高温下也能保持足够的硬度。堆焊和热喷涂是硬质合金制备的最常用方法。
堆焊有钴基合金堆焊和合金粉末等离子弧堆焊。合金粉末等离子弧堆焊和热喷涂是阀门制造厂的一种代用工艺措施,本书不作详述。钴基合金又称司太立合金,是典型的阀门密封面堆焊材料。虽然钴( Co)是较为贵重的金属,但是由于它具有抗腐蚀、耐高温等一系列优良性能,在高温高压蒸汽阀门以及石油、化工等重化工行业应用比较广泛。
钴基硬质合金可采用氧乙炔焰堆焊、手工电弧堆焊、氩弧堆焊和等离子弧等工艺,在低碳钢、中碳钢、低合金钢、奥氏体不锈钢和Cr13型不锈钢及耐热钢上进行堆焊。
①公称直径≤DN200的阀门优先采用钨极氩弧堆焊、氧乙炔焰堆焊。
②公称直径>DN200的阀门优先采用等离子弧堆焊。
③上述工艺方法不能实施时(如阀体内部堆焊),采用手工电弧焊。
氧乙炔焰、钨极氩弧及等离子弧堆焊常用焊丝为HS111(相当于D802)、HS112(相当于D812);手工电弧堆焊采用焊条为D802、D812。钴基合金是以Co为基体成分,加入Cr钨(W)等元素组成合金。
(4)表面处理常用的表面处理方法有化学镀镍、镀铬、氮化等。
由于化学镀镍(ENP)具有抗冲刷、抗机械磨损、防腐、降低摩擦系数等特点,在石油、天然气的钻采及集输中的阀门广泛应用,如管线球阀的阀体、阀座、支撑板、阀杆,平板闸阀的闸板、阀座等。化学镀镍不需要外加电流,在金属表面的催化作用下经过化学还原法进行金属沉积。常用标准有ASTM B733镍磷镀层和GB/T 13913-1992。阀门常用的化学镀镍的厚度有两种:一种是0. 05mm (0. 002in);另一种是0.075mm (0. 003in)。为提高镀层的硬度,需根据不同的硬度要求,进行200—400℃的热处理。
(5)烧结硬质合金烧结硬质合金是用碳化钨粉末和少量钴以不同配比混合后烧结而成。在异常苛刻的工况下,控制磨损问题。阀门中用碳化钨来控制磨损的实例有:
①调节阀的阀瓣、阀杆和阀座;
②滑板阀的滑板和阀座;
③圆盘阀的阀瓣和阀座;
④整体碳化钨球体、阀座、减摩垫等。
(6)陶瓷随着高磨损、强腐蚀等严苛工况的不断出现,传统的金属阀门已经不能满足工况要求,陶瓷阀门与金属材料相比,其最大的优点是优异的高温力学性能、耐腐蚀、耐磨损、密度小,因此陶瓷阀门具有如下卓越性能。
①耐磨损 陶瓷的硬度是不锈钢的5~15倍.耐磨性能非常卓越。
②耐腐蚀 瓷对于大多数的酸碱物质来说,其化学性质稳定,抗腐蚀性能非常好。
③耐高温 陶瓷的熔点很高,大多数在高温下具有稳定的力学性能。
由于陶瓷阀门具有上述诸多优点,广泛运用于电力行业、多晶硅、气力除灰系统的粉煤灰输送、冶金工业领域等。
陶瓷阀门常用的陶瓷有氧化锆(2r02)、氧化铝(Al2 03)、氮化硅(Si3 N4)和碳化硅( SiC)四种。
陶瓷阀门类型有陶瓷控制阀、陶瓷球阀、陶瓷旋塞阀、陶瓷平板阀、陶瓷闸阀和陶瓷滑板阀等。根据耐腐蚀和耐磨损要求不同,有通道内衬陶瓷,内件全部采用陶瓷材料;也有通道不衬陶瓷,内件部分采用陶瓷等。
㈡ 阀门阀体材料的表示方法
阀门阀体常用材质性能详解
阀门主要零件的材质,首先应考虑到工作介质的物理性能(温度、压力)和化学性能(腐蚀性)等。同时,还应了解介质的清洁程度(有无固体颗粒)。除此之外,还要参照国家和使用部门的有关规定和要求。
许多种材料可以满足阀门在多种不同工况的使用要求。但是,正确、合理的选择阀门的材料,可以获得阀门最经济的使用寿命和最佳的性能。
阀门的材质,种类繁多,适用于各种不同工况。现把常用的阀材质、内件材质和密封面材质介绍如下。
阀常用的材质
1.灰铸铁 灰铸铁阀以其价格低廉、适用范围广而应用在工业的各个领域。它们通常用在水、蒸汽、油和气体为介质的情况下,并广泛地应用于化工、印染、油化、纺织和许多其它对铁污染影响少或没有影响到的工业产品上。
适用于工作温度在–15~200℃之间,公称压力PN≤1.6MPa的低压阀门。
2.黑心可锻铸铁 适用于工作温度在–15~300℃之间,公称压力PN≤2.5MPa的中低压阀门。适用介质为水、海水、煤气、氨等。
3.球墨铸铁 球墨铸铁是铸铁的一种,这种铸铁,团状或球状石墨取代了灰铸铁中的片状石墨。这种金属内部结构的改变使它的机械性能比普通的灰铸铁要好,而且不损伤其它性能。所以,用球墨铸铁制造的阀门比那些用灰铸铁制造的阀门使用压力更高。适用于工作温度在–30~350℃之间,公称压力PN≤4.0MPa的中低压阀门。
适用介质为水、海水、蒸汽、空气、煤气、油品等。
4.碳素钢(WCA、WCB、WCC)起初发展铸钢是为适应那些超出铸铁阀和青铜阀能力的生产需要。但由于碳钢阀总的使用性能好,并对由热膨胀、冲击载荷和管线变形而产生应力的抵抗强度大,就使它的使用范围扩大,通常包括了用铸铁阀和青铜阀的工况条件。
适用于工作温度在–29~425℃之间的中高压阀门。其中16Mn、30Mn作温度为–40~400℃之间,常用来替代ASTM A105。适用介质为饱和蒸汽和过热蒸汽。高温和低温油品、液化气体、压缩空气、水、天燃气等。
5.低温碳钢(LCB)低温碳钢和低镍合金钢可以用于低于零度的温度范围,但不能扩大使用到深冷区域。用这些材料制造的阀门适用于以下介质,如海水、二氧化碳、乙炔、丙烯和乙烯。
适用于工作温度在–46~345℃之间的低温阀门。
6.低合金钢(WC6、WC9)低合金钢(如碳钼钢和铬钼钢)制造的阀门可以适用许多种工作介质,包括饱和和过热蒸汽、冷的和热的油、天然气和空气。碳钢阀门的工作温度可以用到500℃,低合金钢阀可用到600℃以上。在高温下,低合金钢的机械性能比碳钢要高。
适用于工作温度在–29~595℃之间的非腐蚀性介质的高温高压阀门;C5、C12适用于工作温度在–29~650℃之间的腐蚀性介质的高温高压阀门。
7.奥氏体不锈钢 奥氏体不锈钢大约含18%的铬和8%的镍。18-8奥氏体不锈钢经常用来使用在温度过高和过低以及很强的腐蚀条件下作为阀体和阀盖材料。以18-8不锈钢为基体加入钼并稍微增加镍的含量,实质上就增加其抗腐蚀能力。用这种钢制造的阀门可以大量地应用在化工上,如输送醋酸、硝酸、碱、漂白液、食品、果汁、碳酸、制革液和许多其它的化工产品。
为了适用高温范围,进一步改变材料成分,在这不锈钢内加入铌,就是我们所知的18-10-Nb,温度可以用到800℃。
奥氏体不锈钢通常用在很低的温度下也不会变脆,所以用这种材料(如18-8和18-10-3Mo)制造的阀门很适于低温下工作。例如输送液态的气体,象天然气、沼气、氧气和氮气。
适用于工作温度在–196~600℃之间的腐蚀性介质的阀门。奥氏体不锈钢也是非常理想的低温阀门材料。
8.蒙乃尔合金‘蒙乃尔’是一种具有很好耐蚀性的高镍—铜合金。这种材料经常被用在输送碱、盐溶液、食品和许多无气酸的阀门上,特别是硫酸和氢氟酸。‘蒙乃尔’合金非常适合于蒸汽、海水和海洋环境。主要适用于含氟氯酸介质的阀门中。
9.哈氏合金 主要适用于稀硫酸等的强腐蚀性介质的阀门中。
(1)‘哈氏’合金B
这种合金含有60%的镍、30%的钼和5%的铁。它特别能抵抗无机酸的强腐蚀,‘哈氏’合金‘B’对于各种浓度的盐酸可以用到沸点温度,而对于硫酸来说,在腐蚀性最强的浓度下可以用到70℃。对于磷酸,它可以在各种条件下,而且‘哈氏’合金‘B’对于氯化铵、氯化锌、硫酸铝和硫酸铵也很适用。
在氧化性气氛中,‘哈氏’合金‘B’可以用到大约800℃,在还原气氛中,使用温度可以更高一些。
(2)‘哈氏’合金C
这种合金是含有15%的铬和17%的钼的镍基合金。在氧化和还原两种气氛下,它可以用到1100℃。它对于盐酸、硫酸和磷酸有很好的抗腐蚀性。而且在许多情况下,它也可用于硝酸。
‘哈氏’合金‘C’对于氯化物、氢氯化物、硫化物、氧化盐溶液和许多其它的腐蚀性介质有很强的抗腐蚀性。还特别适用于氢卤酸类介质,例如氢氟酸。
10.钛合金 主要适用于各种强腐蚀介质的阀门中。
11.铸造铜合金 工业用的阀门很多是由有色金属材料制成,主要是青铜和黄铜。制造阀门的青铜合金中铜、锡、铅、锌的比例通常为85:5:5:5或87:7:3:3。如果需要无锌青铜,必须加以说明。青铜的物理强度、结构稳定性、抗腐蚀性使它特别适合工业生产。工业用的青铜阀门的口径可达100mm。
青铜阀常用在相对中等温度的场合,有些牌号的青铜可用到280℃左右。在低温方面,多数铜合金具有在很低的温度下不变脆的特性,这使得青铜广泛地应用在低温工况下,例如液氧、液氮,其温度在-180℃以下。
12.20号合金 在普通不锈钢不能胜任的非常严格的情况下,使人最感兴趣的一类钢就是高合金不锈钢。也许最常见的一种就是20号合金钢。它含有29%的镍、20%的铬、外加钼和铜。这种合金对于各种温度和浓度的硫酸都有很强的抵抗能力。另外,在大多数情况下,它还可用于磷酸和醋酸介质,特别是有氯化物和其它杂质的场合。
13.双向不锈钢 双向不锈钢(铁素体结构或奥氏体结构)的应用发展趋势。这种钢含有20%或更多的铬和5%左右的镍,以及一定量的钼,这些合金的强度和硬度比普通的奥氏体不锈钢好,而且在硫酸和磷酸的非常恶劣的工况下,抗局部腐蚀的能力很强。
主要适用于工作温度在–273~200℃之间氧气管路和海水管路用的阀门中。
14.塑料、陶瓷 这两种材料都属于非金属。非金属材料阀门的最大特点是耐腐蚀性强,甚至有金属材料阀门所不能具备的优点。一般适用于公称压力PN≤1.6MPa,工作温度不超过60℃的腐蚀性介质中,无毒塑料阀门也适用于给水工业中。塑料、陶瓷阀门一般不能单独作为阀体材料使用,需用钢质材料作骨架,内衬塑料、陶瓷,我们将在第六章中叙述。常用阀体材料见表1。
㈢ 阀门一般用什么钢材制造详细回答!
他们说的也太复杂了点,阀门的材质选型是根据介质来的,由于介质的温度腐蚀性粘稠度等专的不同,属用的材料不一样。一个阀上面的几个不见也不一样,阀体可能是WCB的,-29度以下就是低温炭钢LCB的,球体可以是316SS的不锈钢,SEAT可以是316SS+硬质合金STELLITED的,总之材料是根据介质来的,要是有什么需要帮忙的话可以加我QQ聊,我主要是负责销售TYCO阀的
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㈤ 阀门的密封面或衬里材料如何选择
看介质、温度压力来选用衬里材料,或者看你选用的材料能不能耐阀门的介质温度等
㈥ 阀体材质有哪些
我们先看下什么叫阀体
阀体,英文:valvebody.是阀门的主要的部件,是指阀门的外表整体,阀门的外体主体;根据压力等级有不同的机械制造方法。例如:铸造、锻造等。阀体的材质根据不同的工艺介质,选用不同的金属材料或者塑料材料。
阀门的阀体使用的材质非常广泛,结合美国威盾VTON的各种阀体材质的阀门,进口阀门
的阀体主要有:铸钢,不锈钢,铸铁,球墨铸铁,塑料等,我们来分析下各种阀门的阀体所适应的场合。
一、铸钢阀体阀门
铸钢,碳素钢,也叫碳钢,WCB,含碳量小于1.35%(0.1%-1.2%),除铁、碳和限量以内的硅、锰、磷、硫等杂质外,不含其他合金元素的钢。碳素钢的性能主要取决于含碳量。含碳量增加,钢的强度、硬度升高,塑性、韧性和可焊性降低。与其他钢类相比,碳素钢使用早,成本低,性能范围宽 ,用量大。适用于公称压力PN≤32.0MPa,温度为-30-425℃的水、蒸汽、空气、氢、氨、氮及石油制品等介质。常用牌号有WC1、WCB、ZG25及优质钢20、25、30及低合金结构钢16Mn;
主要有碳钢法兰阀门,碳钢对夹阀门,碳钢硬密封阀门,碳钢软密封阀门,碳钢电动阀门,碳钢气动阀门;比较常见的是美国威盾VTON的用于蒸汽的闸阀,截止阀,一般采用铸钢阀体
进口不锈钢阀体蝶阀
1、304阀门和316阀门都属于18Cr-9Ni,是18-8型铬镍奥氏体不锈钢的典型代表, 316主要是降低Cr含量提高Ni含量并增加了Mo2%~3%。从而其抗腐蚀性能力要比304强,适合在化工,海水等环境下使用,316比304在高温环境下更耐腐蚀。所以在高温环境下,工程师一般都会选用316材料的零部件。比如美国威盾VTON的进口不锈钢阀门,主要采用不锈钢304或者316材质
2、卫生级不锈钢,主要是针对不锈钢管的表面光洁度,禁油度以及钝化层进行要求;
①表面光洁度:针对钢管的内外表面进行抛光处理,使得钢管表面呈亮面;也就是我们常说的镜面。主要是防止管内走的流体物质在管内形成挂壁,时间长了容易污染而且形成管内堵塞。
②钝化层:抛光完成后需将钢管放入钝化池进行浸泡,用酸性钝化液将钢管表面氧化形成钝化层,以达到钢管的抗腐蚀效果。
③禁油度:钝化完成后进行禁油清洗,将钢管表面的油污等去除。完成后需用油脂分析仪进行检验。主要防止管壁本身的油污污染到管内走的流体物质。阀体,适用于各种压力、温度、流量等物理量调节,如食品、制药、化妆品、洁净蒸汽、酒类、饮料、生化工业过程控制场合。
主要有卫生级不锈钢对夹阀门,卫生级不锈钢卡箍阀门,卫生级不锈钢快装阀门,卫生级不锈钢气动阀门
3、双相钢阀门双相不锈钢(Duplex Stainless Steel)S32750(SAF2507,F53)、S31803(SAF2205,F51)、654SMO、RS-2、XM-19(Nitronic50)、S21800(Nitronic60)、20Mo-6(N08026)、F55(S32760)、F60(S32205)、17-7PH(SUS631)、17-4PH(SUS630)、309S、310S(2520)、347(S34700)、A4、C4、CN7MNS143等,指铁素体与奥氏体各约占50%,一般较少相的含量少也需要达到30%的不锈钢。在含C较低的情况下,Cr含量在18%~28%,Ni含量在3%~10%。有些钢还含有Mo、Cu、Nb、Ti、N等合金元素。该类钢兼有奥氏体和铁素体不锈钢的特点,与铁素体相比,塑性、韧性更高,无室温脆性,耐晶间腐蚀性能和焊接性能均显著提高,同时还保持有铁素体不锈钢的475℃脆性以及导热系数高,具有超塑性等特点。与奥氏体不锈钢相比,强度高且耐晶间腐蚀和耐氯化物应力腐蚀有明显提高。双相不锈钢具有优良的耐孔蚀性能,也是一种节镍不锈钢
一般国外的大品牌的阀门,比如美国威盾VTON品牌,他们的不锈钢材质的更具有耐腐蚀性耐酸碱性。
三、铸铁阀体材质阀门
铸铁材质阀门一般分为灰铸铁阀门和球墨铸铁阀门
1、灰铸铁阀门,含碳量较高(2.7%~4.0%),碳主要以片状石墨形态存在,断口呈灰色,简称灰铁。熔点低(1145~1250℃),凝固时收缩量小,抗压强度和硬度接近碳素钢,灰铸铁阀门成本低,价格便宜,适用于一般性要求不高的场合。
2、球墨铸铁阀门,将灰口铸铁铁水经球化处理后获得,析出的石墨呈球状,简称球铁。比普通灰口铸铁有较高强度、较好韧性和塑性。
国外的著名的品牌一般都是球墨铸铁的材质,比如美国威盾VTON,球墨铸铁阀门是它的阀门的主要产品。
铸铁和球墨铸铁也是阀门很常用的一种阀体材料。
四、塑料阀体材质的阀门
塑料阀门阀体有PVC,RPP,PVDF,PTFE,适用于带腐蚀性,酸碱性的介质的输送过程的截流,根据不同材质温度-14℃~100℃、-40℃~140℃。
比如,美国威盾VTON的进口法兰蝶阀,一般采用球墨铸铁材质
㈦ 衬氟蝶阀的采用的材料
衬氟蝶阀的采用的材料?
本文详细介绍衬氟蝶阀的采用的材料以及特征和应用;如果觉得回答对您有所帮助的话,麻烦您高抬贵手,给美国威盾VTON阀门点个赞。
衬氟蝶阀操作轻便,严密的密封性能,超长的使用寿命;可作快速切断或调节流量之用。适用于要求可靠密封和良好调节特性的场合。阀体采用分体式,阀轴两端的密封由蝶板与阀座之间的旋转基面加氟橡胶来控制;保证阀轴不与腔内流体介质接触。以项目常用的美国威盾VTON为例,衬氟蝶阀适用于各种不同类型工业管道中液体和气体(包括蒸气)的输送,有严重腐蚀性介质的使用场合,如:氢氟酸、磷酸、氯气、强碱、王水等具有强腐蚀性的介质。
进口衬氟蝶阀的特征:
1、小巧轻便,容易拆装及维修,并可在任意位置安装。以常用的美国威盾VTON对夹式衬氟蝶阀为例,阀体宽度和高度都较小,方便安装。
2、结构简单、紧凑,操作扭矩小,90°回转开启迅速。比如威盾VTON的衬氟蝶阀,有电动衬氟蝶阀,进口气动衬氟蝶阀,手动衬氟蝶阀,都是90°回转开启迅速。
3、流量特性趋直线,调节性能好。常见的威盾VTON的调节型的衬氟蝶阀,可以是气动调节,也可以是电动调节。
4、蝶板与阀杆的连接采用无销钉结构,克服了有可能的内泄漏点。
5、蝶板可根据用户要求喷涂覆层,如尼龙或聚四氟类。
6、进口衬氟蝶阀可设计成法兰连接和对夹连接。比如常用的美国威盾VTON的进口法兰衬氟蝶阀。
7、驱动方式可选择手动、电动或气动。
8、密封件可更换,且密封可靠达到双向密封。
9、蝶板外圆采用球面造型,提高了密封性能及延长了阀门的使用寿命,带压启闭5万次以上仍保持零泄漏。