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阀门的材质(阀门的材料)

来源: 上海阀门 时间: 2012-03-27 点击: 2,531

阀门是接通或截断流体通路,改变介质流向、流量及压力,调节介质流量和压力,防止介质倒流,释放过剩压力,排除蒸汽管路和蒸汽使用设备的凝结水的压力管道元件。为了保证阀门有效地实施这些功能,必须满足许多条件,例如选择恰当的阀门类型、结构、材质等。其中材质的选择是十分重要的环节。

由于各工业领域的特性以及考虑介质的温度、压力、特性、腐蚀,以及材料的资源、制造的工艺特性等情况,使材料的选择十分困难。但是,总的材料选择原则有以下三个方面。

(1)满足使用性能要求 为了满足使用性能,就要根据阀门的工作条件,即介质的温度、压力,介质的性质,例如有无腐蚀性、有无颗粒、是否会被金属离子污染以及阀门零件在阀门中起的作用,受力情况等来选择材料。而最关键的是要保证阀门在相应的环境中可靠的工作。

(2)有良好的工艺性工艺性包括铸造、锻造、机械加工、热处理、焊接等性能。

(3)有良好的经济性 经济性即是要用尽可能低的成本制造出符合性能要求的产品。评价经济性的好坏可以用价值与性能(功能)、成本三者关系表示:

V(价值)=F(性能或功能)/G(成本)

从上式可以看出提高产品价值有三个途径:性能不变成本降低;成本不变提高性能;提高一定成本带来性能更大的提高。

需要说明的是,工艺性和经济性要服从使用性能的要求,也就是说在保证使用性能的前提下,力求有良好的工艺性和经济性。十全十美的材料是没有的,材料选择要综合考虑,解决主要矛盾。例如,在有些强腐蚀工况下使用的阀门,由于没有耐这种介质腐蚀的密封面材料,只能用本体材料作密封面,但是容易造成密封面擦伤。密封面擦伤总比堆焊其他密封面材料而造成严重腐蚀破坏要强,这种选材的处理方法就是解决腐蚀这个主要矛盾来保证阀门一定的使用周期。

可供制造阀门零件的材料很多,包括各种铸铁、铸钢、锻钢、钢材、有色金属及其合金,各种非金属材料等,为了减少供应和储备上的困难,在一定范围内使用的通用阀门主要零件材料已经标准化了。例如JB/T 5300-2008《工业用阀门材料 选用导则》,GB/T 12224-2005《钢制阀门 一般要求》,JB/T 3595-2002《电站阀门 一般要求》,JB/T 7248-2008《阀门用低温钢铸件技术条件》,SH 3064-2003《石油化工钢制通用阀门选用、检验及验收》中对某些阀门的零件应选什么材质作了规定。某些产品标准中根据该产品的适用条件也对某些零件材料作了原则的规定。但是工业生产的各个领域其工况条件、介质特性十分复杂,所以我们必须了解材料的特性、应用场合,以便为了适应某一工况条件尽量正确、合理地选择材料和代用材料。

阀体、阀盖、闸板(阀瓣、蝶板、球体)是阀门的承压件和控压件,直接承受介质压力,所选用的材料必须具有能在规定介质温度和压力作用下达到力学性能以及良好的冷、热加工工艺性。

大多数阀门的阀体、阀盖、闸板(阀瓣、蝶板、球体。)形状都比较复杂,因此,一般采用铸件较多,只有在PN>15.0MPa或DN<32mm的情况下,才采用锻件或冲压件,近几年来由于精密铸造和壳模铸造工艺大量应用,因此一些中、低压,中小口径的阀体已逐步由锻件改为铸件了。

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