閥杆與閥杆螺母材料的選用

閥杆在閥門啟閉過程中不但是運動件、受力件,而且是密封件。同時,閥杆受到介質的衝擊和腐蝕,還與填料產生摩擦。因此在選擇閥杆材料時,必須保證閥杆在規定的溫度下有足夠的強度、良好的衝擊韌性、耐腐蝕性。閥杆是易損伯,在選用時還應注意材料的機械加工性能和熱處理性能。

閥杆常用的材料如下:

① 銅合金:一般選用牌號有QA19-2、HPb59-1-1。適用於公稱壓力小於等於1.6MPa、溫度小於等於200℃的低壓閥門。

② 碳素鋼:一般選用Q275、35鋼,經過氮化處理,適用於公稱小於等於2.5MPa的氨閥,水、蒸汽等介質的低、中壓閥門。Q275鋼適用於溫度不超過300℃的閥門;35鋼適用於曙度不超過450℃的閥門。

注:實踐證明,閥杆採用碳素鋼氮化製造不能很好地解決耐蝕問題,應避免採用。

③ 合金鋼:一般選用40Cr、38CrMoAlA、20CrMo1V1A等材料。40Cr經過鍍鉻處理後,適用於公稱壓力小於等於32MPa、溫度小於等於450℃的水、蒸汽、石油等介質。38CrMoAlA經過氮化處理,能在工作溫度540℃的條件下承受10MPa的壓力,常用於電站閥門上。20CrMo1V1A經過氮化處理,能在工作溫度570℃條件下承受14MPa的壓力,常用於電站閥門上。

④ 不鏽鋼:一般選用2Cr13、3Cr13、1Cr17Ni2、1Cr18Ni12Mo2Ti等材料。2Cr13、3Cr13不鏽鋼適用於公稱壓力小於等於32MPa、溫度小於等於450℃的水、蒸汽和弱腐蝕性介質,可以通過鍍鉻、高頻淬火等方法強化表面。1Cr17Ni2不鏽耐酸鋼用於公稱壓力小於等於6.4MPa、溫度-100℃~200℃的有鏽鋼閥、低溫閥上,能耐腐蝕性介質。1Cr18Ni9Ti、1Cr18Ni12Mo2Ti不鏽耐酸鋼用於公稱壓力小於等於6.4MPa、溫度小於等於600℃的高溫閥中,也可以用於溫度小於等於-100℃的不鏽鋼閥,低溫閥中。1Cr18Ni9Ti能耐硝酸等腐蝕性介質;1Cr18Ni12Mo2Ti能耐醋酸等腐蝕性介質;1Cr18Ni9Ti、1Cr18Ni12Mo2Ti用於高溫閥時,可採用氮化處理,以提高抗擦傷性能。

⑤ 軸乘鉻鋼:選用GCr15,適用於公稱壓力小於等於300MPa、溫度小於等於300℃的超高壓閥門中。

用於製作閥杆的材料較多,還有4Cr10Si2Mo馬氏體耐熱鋼、4Cr14Ni14W2Mo奧氏體耐鋼等。

閥杆與閥杆螺母材料的選用

閥杆螺母與閥杆以螺紋相配合,直接承受閥杆軸向力,而且處於與支架等閥件的摩擦之中。因此,閥杆螺母除要有一定的強度外,還要求具有摩擦係數小、不鏽蝕、不與閥杆咬死等性能。

閥杆螺母常選用如下材料:

① 塑料:製作閥杆螺母的塑料有尼龍66和尼龍1010,它具有耐腐蝕性、摩擦係數小、良好的加工性和成本低等優點。但由於它的強度比金屬低,故只用於低壓、小口徑閥門上。

②銅合金:銅合金不生鏽,摩擦係數小,有一定的強度及韌性,是目前閥杆螺母普遍採用的材料。公稱壓力小於等於1.6MPa的低壓閥門常採用ZCuZn38Mn2Pb2鑄黃銅;公稱壓力小於等於6.4MPa的閥門常 採用ZCuAl10Fe3無錫青銅;公稱壓力大於6.4MPa的高壓閥門常採用ZCuZn25Al6Fe3Mn3鑄黃銅。

③ 鋼:電動閥門的閥杆螺母需要硬度高以及氨介質對銅有腐蝕時,就以鋼代銅。在不導致閥杆咬死的條件下,常選用35、40優質碳素鋼和1Cr13、1Cr18Ni9、Cr17Ni2等不鏽鋼製作閥杆螺母。在選用中應遵守閥杆螺母硬度低於閥杆硬度的通則,以免產生過早磨損和咬死的現象。

以上為閥杆和閥杆螺母的製造材料及其要求


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