硬密封球閥在超音速噴涂技術(shù)中的應(yīng)用
金屬硬密封球閥在石油、化工、冶金和城市建設(shè)中得到了廣泛的應(yīng)用。通過選用不同的材質(zhì)，金屬硬密封球閥可以適用于水、蒸汽、油品、硝酸、醋酸和尿素等多種介質(zhì)。通過結(jié)構(gòu)上的優(yōu)化設(shè)計(jì)，金屬硬密封球閥可以實(shí)現(xiàn)無摩擦和低扭矩啟閉。在使用中，金屬硬密封球閥的主要失效形式是沖蝕磨損。雖然，通過表面熱處理或堆焊硬質(zhì)合金等方法能提高金屬硬密封球閥的使用壽命和耐擦傷性能，但仍然不能滿足輸送鋼灰、煤粉、硅粉和氧化鋁粉末等特殊介質(zhì)的要求。如果應(yīng)用超音速火焰噴涂技術(shù)處理球體，能在球體表面形成碳化物金屬陶瓷涂層，該涂層與基體結(jié)合強(qiáng)度可達(dá)70mpa，孔隙率<2%，具有均勻致密的結(jié)構(gòu)，比較完整的保持了硬質(zhì)相wc的特性，硬度>1000hv，耐磨耐蝕性能好，有很好的機(jī)械力學(xué)性能，可以顯著改善球閥的使用性能。
一、工作原理
超音速噴涂裝置利用煤油為燃料，利用氧氣和壓縮空氣為助燃劑，控制裝置將煤油和助燃劑以一定的壓力和流量輸送到噴槍，經(jīng)高性能霧化噴嘴霧化混合成液霧后噴入噴槍燃燒室，液霧經(jīng)火花塞點(diǎn)火燃燒后形成高溫高壓的燃?xì)猓枃姌寣⑵浼铀俚匠羲?。送粉系統(tǒng)將噴涂粉末從拉伐爾噴槍嘴的低壓區(qū)送入超音速射流，經(jīng)射流加溫加速后從噴槍噴出，高速噴向工件表面沉積形成涂層。由于多功能超音速噴涂技術(shù)可以使用氧氣和壓縮空氣兩種助燃劑，同時具備hvof和hvaf的功能，焰流的速度和溫度在大的范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)。
二、噴涂工藝
噴涂前，工件必須經(jīng)過表面清潔處理和噴砂粗化處理，一般噴涂材料為wc-12co，wc與co的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)wt分別為88%和12%，燒結(jié)破碎法制造。碳化鎢在常溫下硬度較高，特別是熱硬度很好，至1000℃其硬度下降也很少。通過對wc-12co涂層和基體試樣在30°和90°的沖蝕磨損試驗(yàn)對比，在30°時為基體的4.5倍，在90°時為基體的5.2倍。因其結(jié)合力強(qiáng)，硬度高，涂層有完整的耐磨顯微結(jié)構(gòu)，因而抗沖蝕磨損性能較高。試驗(yàn)表明，wc-12co涂層的沖蝕呈部分塑性沖蝕的特征。粘結(jié)相co由于自身的塑性變形，可以吸收部分塑性沖蝕粒子的能量，而硬質(zhì)相wc具有抵擋沖蝕粒子的作用，二者相互補(bǔ)充，所以涂層具有很好的耐沖蝕磨損性能。
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