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常用阀门主要零部件材料选用解析

从工作压力、介质温度、介质特性、使用强度的角度,阀门的关键零部件体现在阀体、阀门密封和阀杆等三个方面,主要根据下列因素,来决定对不同牌号的黑色金属、有色金属、合金、非金属材料的选用:
1、工作介质的压力、温度和特性。
2、该零部件在阀门结构中所要起到的作用及所要承受的压力。
3、能够体现较好的工艺性。
4、在满足阀门功能要求的情况下,能达到最佳性价比。
第一部分阀体、阀盖和阀板(阀瓣)的材料
阀体、阀盖和闸板(阀瓣)由于直接承受介质压力,所以该零部件的选择,必须符合阀门的压力与温度等级的规定。
常用材料有以下几种:
一、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及优质钢202530及低合金结构钢16Mn
二、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<耐硝酸>ZG0Cr18Ni12Mo2Ti ZG1Cr18Ni12Mo2Ti<耐酸和尿素>
三、灰铸铁:灰铸铁适用于公称压力PN≤1.0MPa,温度为-10200的水、蒸汽、空气、煤气及油品等介质。灰铸铁常用牌号为:HT200HT250HT300HT350
四、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
五、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。目前国内阀门对球墨铸铁的选用范围并不广,产品量小造成无法降低成本,因此造成滥竽充数的现象比较严重。客户在选用压力大于2.5MPa的阀门时,建议采用钢制阀门为安全。
六、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。
七、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 1Cr18Ni9Ti ZG0Cr18Ni9
八、高温铜:适用于公称压力PN≤17.0MPA、温度≤570的蒸汽及石油***。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。
九、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)
第二部分密封面材料
阀门密封是决定阀门性能好坏的关键性因素,密封面材料的选用,通常要考虑耐腐蚀、耐擦伤、耐闪蒸、耐冲蚀、抗氧化等方面因素。阀门密封通常分两大类:
(一)软密封: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)
第三部分阀杆材料
当阀门在启闭过程中,阀杆将受到上拉、下压和扭转的作用力,同时还承受介质自身压力,以及与填料之间产生的的摩擦力,所以阀杆材料的选择必须满足在规定温度下的保证足够的强度、韧性、抗腐蚀性、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:适用于介质温度不超过300的水、蒸汽等压力较低的介质(一般选用A5普通碳素钢);介质温度不超过450的水、蒸汽等中压介质(一般选用35优质碳素钢)。
 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: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Cr10Si2Mo马氏体型耐热钢和4Cr14Ni14W2Mo奥氏体型耐热钢。
第四部分阀杆螺母材料
阀杆螺母一般存在于直行程阀门中,阀杆通过上下运动达到对阀门的开启或关闭,而这个过程全部要通过阀杆螺母,因此直接承受阀杆轴向力,必须具备一定的强度;同时阀杆螺母与阀杆是螺纹传动,要求摩擦系数小,不生锈和避免咬死现象。阀杆螺母常用材料有以下几种:
 一、铜合金:铜合金的摩擦系数小、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;对于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等优质炭素钢,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。

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