球閥因其流阻小、壓力和溫度使用範圍廣、密封性能好、啟閉時間短、安裝無方向要求
（特殊要求的單向球閥除外）等優點，而受到廣泛的運用。
球體作為球閥的啟閉件，起著最關鍵的作用。那麼我們常見的球體表面處理方式有哪些呢？
在聊正題之前，我們先了解幾個概念：1，電鍍；2，冷噴塗；3，熱噴塗，4，噴焊，5，氮化處理。
電鍍：就是利用電解原理在某些金屬表面上鍍上一薄層其它金屬或合金的過
程。從而提高抗腐蝕性、耐磨性及增進美觀等作用。
冷噴塗：壓縮空氣加速金屬粒子到臨界速度（超音速），金屬粒子直擊到基體
表面後發生物理形變。金屬粒子撞扁在基體表面並牢固附著，整個過程金屬粒
子沒有被融化，但如果金屬粒子沒有達到超音速則無法附著。冷噴的缺點是噴
塗層厚度不高，表面附著力沒有噴焊好。優點是球體不用加熱。噴塗過程中不
會造成變形和產生內應力，噴塗厚度很好控制。 如圖1所示，冷噴塗原理圖。
熱噴塗：利用熱源將噴塗材料加熱至溶化或半溶化狀態，並以一定的速度噴射沉積到經過預處理的基體表面形成塗層的方法。 如圖2所示，熱噴塗原理圖。
圖2
噴焊：噴焊的工藝程序基本與熱噴塗相同，所不同者在噴粉工序中增加了重熔
程序。噴焊有一步噴焊法和二步噴焊法。一步噴焊法即噴一段後即熔一段，
噴、熔交替進行，使用同一支噴槍完成。在工件預熱後先噴塗0. 2mm的保護
層，並將表面封嚴，以防氧化，噴熔從一端開始，噴距10～30mm，有順序地
對保護層局部加熱到熔融開始溼潤（不能流淌）時再噴粉，與熔化反覆進行，
直至達到預定厚度，表面出現“鏡面”反光，再向前擴展，達到表面全部覆蓋噴焊
層。如一次厚度不足，可重複加厚。一步法適用於小型零件或小面積噴焊。二
步噴焊法即先完成噴塗層再對其重熔，重熔是二步法的關鍵工序，在噴塗後立
即進行。用中性焰或弱碳化焰的大功率柔軟火焰，噴距約20 ～ 30mm，火焰與
表面夾角為60°～ 75°，從距塗層約30mm處開始，適當掌握重熔速度，將塗層
加熱，直至塗層出現“鏡面”反光為度，然後進行下一個部位的重熔。因為噴焊工
藝需要重熔，故當基體（如球體）材質熔點（熔化溫度）低於合金時，不適合
噴焊工藝，因為合金重熔時，基體材料如果熔點更低，當合金達到重熔溫度之
前，基體材料早已融化或部分融化。
氮化處理：是指一種在一定溫度下一定介質中使氮原子滲入工件表層的化學熱
處理工藝。經氮化處理的製品，可以提高耐磨性、耐疲勞性、耐蝕性及耐高溫
的特性。
球體表面常用的處理方式是電鍍、冷噴塗、噴焊及氮化處理。
以下是我在工作中常常遇到的球體表面處理方式，不全面，但確保證常用：
1，球體表面鍍鎳（ENP）或鍍鉻（HCr）：
當球體材料為碳鋼，閥門為軟密封時，如A105、25、LF2等，這些材料的耐腐
蝕性很差，因此球體表面必須進行鍍鎳（ENP）或鍍鉻（HCr）處理，以免球面
腐蝕，影響密封。當球體為奧氏體不鏽鋼或其他類似的比較軟的材料，球閥的
密封圈為PEEK等比較硬的材料時，建議球體表面鍍鎳（ENP）或鍍鉻
（HCr），提高球面硬度，以免球面被PEEK等劃傷，影響密封。
鍍鎳（ENP）或鍍鉻（HCr）的鍍層厚度一般為0.03mm～0.05mm就可以滿足基
本要求，如果有特殊要求，可以適當加厚；
鍍鎳（ENP）或鍍鉻（HCr）的鍍後硬度一般為600HV～800HV。
2，球體表面冷噴塗碳化鎢WC：
碳化鎢的特點是硬度特別高，耐磨性好。但缺點是碳化鎢的熔點特別高，大約為2870℃，
一般金屬材料的熔點都遠遠低於碳化鎢的熔點，因此只能採用冷噴塗碳化鎢WC的工藝。
噴塗碳化鎢WC的厚度正常情況一般為0.15mm~0.18mm，便可達到理想的表面
硬度，如果特殊要求，厚度最高可達到0.5mm～0.7mm，冷噴厚度越厚，表面
附著力越低，不建議採用較厚的冷噴厚度。
表面冷噴塗碳化鎢WC硬度一般為1050HV~1450HV,約等於70HRC左右。
3，噴焊或冷噴塗鎳基合金，球閥球體上常用的鎳基合金為NI60、NI55。
NI60和NI55的熔點1027℃，可以採用噴焊或冷噴塗。
噴焊鎳基合金厚度一般為0.5mm～0.7mm便可達到基本使用要求，實際最大厚度可達2.5mm~3mm。若為冷噴塗，噴塗厚度則為0.15mm~0.18mm。
噴焊後硬度一般為NI55:50~55 HRC,NI60:55～60HRC
4，噴焊鈷基合金，鈷基合金一般採用噴焊。球閥球體上常用的鈷基合金為STL20、STL6、STL1
噴焊鈷基合金厚度一般為0.5mm～0.7mm便可達到基本使用要求，實際最大厚度可達2.5mm~3mm。
噴焊後硬度一般為STL20：50~52HCR；STL6：38~40HCR；TL1：48~50HCR
5，氮化處理，
氮化處理的本質是將氮原子滲入工件表層。實際上滲入的深度不好控制，表面
硬度也不穩定；硬密封球閥的製作工藝中，最關鍵的就是閥座圈與球體之間的
研磨，在研磨過程中，氮化層很容易被磨掉或磨得很薄，以至於當閥門真正用
在管線上時，球面很容易就被介質中的雜質刮傷，影響密封，甚至使扭矩更
大。因此，如果你不是想自找麻煩，或則讓你的客戶很快的更換新閥門，強烈
建議氮化處理最好不要用在硬密封球閥上。 出口產品從來就沒有氮化的硬密封
球閥。當然，我們公司也經常有客戶這樣要求，主要是價格低，但是問題也是
層出不窮，這是都得由客戶自己擔著，誰讓他不聽勸呢？
細心的朋友一定發現了，上面的硬度值有的單位是HV,有的是HCR。原因
是：HCR洛氏硬度是以頂角為120度金剛石圓錐體或直徑為Φ1.588㎜的淬火鋼球
作壓頭，以規定的試驗力使其壓入試樣表面。試驗時，先加初試驗力，然後加主試驗力。壓入試樣表面之後卸除主試驗力，在保留初試驗力的情況下，根據試樣表面壓痕深度，確定被測金屬材料的洛氏硬度值。根據這樣的測試方法，如果被測表面為電鍍層或冷噴焊層，厚度過低，很容易就被壓頭壓穿，以至於無法測出真實的硬度值。所以就換成了另外一種硬度值HV韋氏硬度，這種硬度則是靠測量壓痕面積。HCR和HV沒有轉換關係，只有對應關係。
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