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阀门主要零件材料先容

日期:2021-09-27 23:31
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摘要:
制造阀门零件材料很多,包括各种不同牌号的黑色金属和有色金属及其合金、各种非金属材料等。 制造阀门零件的材料要根据下列因素来选择: 1、工作介质的压力、温度和特性。 2、该零件的受力情况以及在阀门结构中所起作用。 3、有较好的工艺性。 4、在满足以上条件情况下,要有较低的成本。
   阀体、阀盖和阀板(阀瓣)的材料 阀体、阀盖和闸板(阀瓣)是阀门主要零件之一,直接承受介质压力,所用材料必须符合阀门的压力与温度等级的规定。常用材料有下面几种:
一、灰铸铁:灰铸铁适用于公称压力PN≤1.0MPa,温度为-10℃200℃的水、蒸汽、空气、煤气及油品等介质。灰铸铁常用牌号为:HT200HT250HT300HT350

二、可锻铸铁:适用于公称压力PN≤2.5MPa,温度为-30300℃的水、蒸汽、空气及油品介质,常用牌号有:KTH300—06KTH330—08KTH350—10

三、球墨铸铁:适用于PN≤4.0MPa,温度为-30350℃的水、蒸汽、空气及油品等介质。常用牌号有:QT400—15QT450—10QT500—7。鉴于目前国内工艺水平,各厂参差不齐,用户又往往不易检验。根据经验,建议PN≤2.5MPa,阀门还是采用钢制阀门为安全。

四、耐酸高硅球墨铸铁:适用于公称压力PN≤0.25MPa,温度低于120℃的腐蚀性介质。

五、碳素钢:适用于公称压力PN≤32.0MPa,温度为-30425℃的水、蒸汽、空气、氢、氨、氮及石油制品等介质。常用牌号有WC1WCBZG25及上等钢202530及低合金结构钢16Mn 六、铜合金:适用于PN≤2.5MPa的水、海水、氧气、空气、油品等介质,以及温度-40250℃的蒸汽介质,常用牌号为ZGnSn10Zn2(锡青铜),H62Hpb59—1(黄铜)、QAZ19—2QA19—4(铝青铜)

七、高温钢:适用于公称压力PN≤17.0MPA、温度≤570℃的蒸汽及石油产品。常用牌号有ZGCr5Mo,1Cr5M0. ZG20CrMoV, ZG15Gr1Mo1V, 12CrMoV ,WC6, WC9等牌号。具体选用必须按照阀门压力与温度规范的规定
八、低温钢,适用于公称压力PN≤6.4Mpa,温度≥—196℃乙烯,丙烯,液态天然气,液氮等介质,常用牌号)有ZG1Cr18Ni9 0Cr18Ni9 1Cr18Ni9TiZG0Cr18Ni9

九、不锈耐酸钢,适用于公称压力PN≤6.4Mpa 、温度≤200℃硝酸,醋酸等介质,常用牌号有ZG0Cr18Ni9Ti ZG0Cr18Ni10<</span>耐硝酸>ZG0Cr18Ni12Mo2Ti ZG1Cr18Ni12Mo2Ti<</span>耐酸和尿素>

二、 密封面材料

  密封面是阀门*关键的工作面,密封面质量的好坏关系到阀门的使用寿命,通常密封面材料要考虑耐腐蚀,耐擦伤,耐冲蚀,抗氧化等因素。通常分两大类:
(一) 软质材料 1 橡胶(包括丁睛橡胶,氟橡胶等) 2 塑料(聚四氟乙烯,尼龙等)
(二) 硬密封材料 1 铜合金(用于低压阀门) 2 铬不锈钢(用于普通高中压阀门) 3 司太立合金(用于高温高压阀门及强腐蚀阀门) 4 镍基合金(用于腐蚀性介质)



阀杆在阀门开启和关闭过程中,承受拉、压和扭转作用力,并与介质直接接触,同时和填料之间还有相对的摩擦运动,因此阀杆材料必须保证在规定温度下有足够的强度和冲击韧性,有一定的耐腐蚀性和抗擦伤性,以及良好的工艺性。常用的阀杆材料有以下几种。
一、碳素钢
用于低压和介质温度不超过300℃的水、蒸汽介质时,一般选用A5普通碳素钢。
用于中压和介质温度不超过450℃的水、蒸汽介质时,一般选用35上等碳素钢。
二、合金钢
用于中压和高压,介质温度不超过450℃的水、蒸汽、石油等介质时,一般选用40Cr(铬钢)。用于高压、介质温度不超过540℃的水、蒸汽等介质时,可选用38CrMoALA渗氮钢。用于高压、介质温度不超过570℃的蒸汽介质时,一般选用25Cr2MoVA铬钼钒钢。
三、不锈耐酸钢S
用于中压和高压、介质温度不超过450℃的非腐蚀性介质与弱腐蚀性介质,可选用1Cr132Cr133Cr13铬不锈钢。用于腐蚀性介质时,可选用Cr17Ni21Cr18Ni9TiCr18Ni12Mo2TiCr18Ni12Mo3Ti等不锈耐酸钢和PH15-7Mo沉淀硬化钢。
四、耐热钢
用于介质温度不超过600℃的高温阀门时,可选用4Cr10Si2Mo马氏体型耐热钢和4Cr14Ni14W2Mo奥氏体型耐热钢。

、阀杆螺母材料阀杆螺母在阀门开启和关闭过程中,直接承受阀杆轴向力,因此必须具备一定的强度。同时它与阀杆是螺纹传动,要求摩擦系数小,不生锈和避免咬死现象。
一、铜合金 铜合金的摩擦系数较小,不生锈,是目前普遍采用的材料之一。对于Pg<1.6Mpa的低压阀门可采用ZHMn58-2-2铸黄铜。对Pg16-6.4Mpa的中压阀门可采用ZQAL9-4无锡青铜。对于高压阀门可采用ZHAL66-6-3-2铸黄铜。
二、钢 当工作条件不允许采用铜合金时,可选用3540等上等炭素钢,2Cr131Cr18Ni9Cr17Ni2等不锈耐酸钢。工作条件不允许指下列情况。
1
、用于电动阀门上,带有瓜形离合器的阀杆螺母,需要进行热处理获得高的硬度或表面硬度。
2
、工作介质或周围环境不适合选用铜合金时,如对铜有腐蚀的氨介质。选用钢制阀杆螺母时,要特别注意螺纹的咬死现象。

五、 紧固件、填料及垫片材料

一、紧固件材料 紧固件主要包括螺栓、双头螺栓和螺母。紧固件在阀门上直接承受压力,对防止介质外流起关重要作用,因此选用的材料必须保证在使用温度下有足够的强度与冲击韧性。根据介质压力和温度选择紧固件材料时可按表5-1选择。

名称

公称压力 Pg (Mpa)

300

350

400

425

450

530

螺栓 双头 螺栓

1.6-2.5

A3

35

30CrMoA

_

4.0-10.0

35

35CrMoA

25Cr2MoVA

16.0-20.0

30CrMoA

35CrMoA

25Cr2MoVA

螺母

1.6-2.5

A3

30

35

_

4.0-10.0

30

35

35CrMoA

16.0-20.2

35

35CrMoA

          

 
5-1
选用合金钢材料时必须经过热处理。对紧回件有特殊耐腐蚀要求时,可选用Cr17Ni22Cr131Cr18Ni9等不锈耐酸钢。

二、填料材料
在阀门上,填料是用来充填阀盖填料室的空间,以防止介质经由阀杆和阀盖填料室空间泄漏。
1
对填料的要求
1
耐腐蚀性好,填料与介质接触,必须能耐介质的腐蚀。
2
密封性好,填料在介质及工作温度的作用下不泄漏。
3
摩擦系数小,以减小阀杆与填料间的摩擦力矩。

2
填料的种类 填料可分为软质填料及硬质填料两种:
1
)软质填料:系由植物质,即**、亚麻、棉、黄麻等,或由矿物质,即石棉纤维,或由石棉纤维内夹金属丝和外涂石墨粉等编织的线绳,也有压成的成型的填料,以及近年来新发展的柔性石墨填料材料。植物质填料较便宜,常用于100℃以下的低压阀门;矿物质填料可用于450-500℃的阀门。近年来使用橡胶O型圈做填料的结构在逐步推广,但介质温度一般限制在60℃以下。高温高压阀门上的填料也有采用纯石棉加片状石墨粉压紧而成的。
2
)硬质填料:即由金属或金属与石棉、石墨混合而成的填料以及聚四氟乙烯压合烧结而成型的填料,金属填料使用较少。

3
填料的选择 选择填料要根据介质、温度和压力来选择,常用的材料有以下几种:
1
)油浸石棉绳,可按表5-2选择。
2
)橡胶石棉绳:可按表5-3选择。
3
)石墨石棉绳:石棉绳上涂有石墨粉,可用温度450℃以上,压力可以达到16Mpa,一般适用于高压蒸汽上。近后来又逐步采用了压**字型填料,单圈放置,密封性好。
4
)聚四氟乙烯:这是一种目前使用较广的一种填料。特别适用腐蚀性介质上,但温度不得起过200℃。一般采用压制或棒料车制而成,形状如图5-1所示。

(直径或方形边长)

适用极限压力 kgf/cm2

适用极限温度

用途

YS450

F

3.4.5.6.8.10 13.16.19.22.25

60

450

用于水蒸气、空气、 石油产品

Y

5.6.8.10.13 16.19.22.25

N

3.5.6.8.10.13 16.19.22.25

YS350

FYN

3.5.6.8.10.13 16.19.22.25.

45

350

YS250

FYN

3.5.6.8.10.13. 16.19.22.25

45

250


5-2
注:形状代号F表示方的,穿心或一至多层编结;Y表示圆的,中间是一扭制芯子,外边是一至多层编结;N表示扭制的。

(直公式或方形边长)

适用极限压力 kgf/cm2

适用极限温度

橡胶 石棉 盘根

XS450

3 . 4. 5 . 6 . 8 10 . 13 . 16 . 19 22 . 25 . 28

60

450

用于蒸汽 、石油产

XS350

45

350

XS250

45

250

5-3

三、垫片材料
垫片是用来充填两个结合面(如阀体和阀盖之间的密封面)间所有凹凸不平处,以防止介质从结合面间泄漏。
1
对垫片的要求 垫片材料在工作温度下具有一定的弹性和塑性以及足够的强度,以保证密封。同时要具有良好的耐腐蚀性。
2
垫片材料的种类和选择 垫片可分为软质和硬质两种,软质一般为非金属材料,如硬纸板、橡胶、石棉橡胶板,聚四氟乙烯等。硬质一般为金属材料或者金属包石棉、金属与石棉缠绕的等。垫片的形状有很多,有扁平的、圆形的、椭圆形的、齿形的、透镜式的以及其他特殊形状的。金属垫片的材料一般用081020上等碳素钢和1Cr131Cr18Ni9不锈钢,加工精度和表面光洁度要求较高,适用于高温高压阀门。非金属垫片材料一般塑性较好,用不大的压力就能达到密封。适用于低温低压阀门。垫片材料可按表5-4选择。

应用范围

压力(Mpa

温度(

厚纸板

水、油类

≤10

40

油浸纸板

水、油类

≤10

40

橡胶板

水、空气

≤6

50

石棉板

蒸汽、煤气

≤6

450

聚四氟乙烯

腐蚀性介质

≤25

200

橡胶石棉板XB-450

水蒸汽、空气、煤气

≤60

450

XB-350

水蒸汽、空气、煤气

≤40

350

XB-200

水蒸汽、空气、煤气

≤15

200

耐油橡胶石棉板

油类

160

30

08钢与XB-450充填

蒸汽

100

450

08钢与XB-350充填

蒸汽

40

350

1Cr130Cr13石棉充填

蒸汽

100

600

08钢与耐油橡胶石棉充填

油类

100

350

水蒸汽、空气

100

250

水蒸汽、空气

64

350

10钢、20

水蒸汽、油类

200

450

1Cr13

蒸汽

200

550

1Cr13Ni9

蒸汽

200

600


5-4

制造阀门零件材料很多,包括各种不同牌号的黑色金属和有色金属及其合金、各种非金属材料等。
制造阀门零件的材料要根据下列因素来选择:
1
、工作介质的压力、温度和特性。
2
、该零件的受力情况以及在阀门结构中所起作用。
3
、有较好的工艺性。
4
、在满足以上条件情况下,要有较低的

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