閥門中口密封部位的局部電鍍抗蝕層的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種閥門中口密封部位的局部電鍍抗蝕層，主要技術(shù)方案為：在閥體、閥蓋的中口密封部位，即閥體和閥蓋在裝配時與密封環(huán)或密封墊片相接觸的表面，有通過局部刷鍍工藝形成的一層具有較好的抗蝕性的鍍層；作為優(yōu)選，所述的抗蝕性鍍層為金屬鎳或鎳鎢合金。采用本實(shí)用新型所提出的技術(shù)方案后，能夠使閥門中口處閥體、閥蓋的密封表面達(dá)到較高的硬度和獲得較好的抗擦傷性能，能夠更好地解決介質(zhì)腐蝕、氧化銹蝕和電化學(xué)腐蝕給密封帶來的影響，提高閥門中腔的密封性能，并使加工工序簡化、制造周期縮短、生產(chǎn)成本降低。
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及一種閥門結(jié)構(gòu)，具體涉及一種閥門中口密封部位所采用的局部電 鍍抗蝕層。 閥門中口密封部位的局部電鍍抗蝕層

【背景技術(shù)】
[0002] 為了保證閥門中口部位不會產(chǎn)生外泄漏，在閥體、閥蓋配合面處會設(shè)置相應(yīng)的密 封結(jié)構(gòu)，如采用墊片密封、金屬環(huán)墊密封，或采用壓力密封的楔形密封圈密封?，F(xiàn)行產(chǎn)品在 閥體、閥蓋的中口密封部位，即閥體和閥蓋在裝配時與密封環(huán)或密封墊片相接觸的表面，基 本上是采用兩種方式：一是體、蓋相應(yīng)的密封表面不制作任何防護(hù)層、以本體材料表面直接 加工形成密封表面；二是在閥體和閥蓋的相應(yīng)的密封表面通過堆焊施工形成一層奧氏體不 銹鋼抗蝕層來作為密封表面。中口以墊片密封的閥門的閥體、閥蓋中法蘭密封面以及一部 分以柔性石墨制作楔形壓力密封密封圈的高壓閥門的閥體閥蓋密封表面，通常是在本體材 料表面直接加工形成密封表面；而在采用楔形金屬壓力密封環(huán)作為密封件的壓力密封結(jié)構(gòu) 的高壓閥門、包括一部分采用石墨楔形密封圈的壓力密封閥門，以及以采用金屬密封環(huán)和 鋼墊圈密封為主的API6A油田井口、采油樹及管匯系統(tǒng)閥門的中口密封錐面和端法蘭密封 槽部位，基本以采用在密封表面堆焊不銹鋼耐蝕層的方式來進(jìn)行防護(hù)。
[0003] 閥體、閥蓋的中口密封表面采用以本體材料直接加工形成的方式，對于一些重要 的閥門以及對控制介質(zhì)的外泄漏有較嚴(yán)格的要求的閥門來說，存在一定的問題：首先是密 封表面受到介質(zhì)的腐蝕以及較長期的使用后的氧化銹蝕會對密封帶來影響，其次，由于鐵 的標(biāo)準(zhǔn)電極電位比化學(xué)性質(zhì)較穩(wěn)定的鎳等金屬的標(biāo)準(zhǔn)電極電位要低，與成份為碳的柔性石 墨密封件接觸時更易產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕使閥體、閥蓋的密封表面出現(xiàn)環(huán)形點(diǎn)狀損害，而且密 封件在閥門裝配時又不能像石墨填料那樣可以在閥門儲存和運(yùn)輸時把填料取出而在閥門 安裝使用前再裝入，因此存在電化學(xué)腐蝕傾向的問題是難以回避的，尤其是對于采用柔性 石墨制作密封圈的壓力密封閥門來說，這一問題表現(xiàn)得更為突出。而閥體、閥蓋的中口密封 表面采用堆焊奧氏體不銹鋼抗蝕層作為防護(hù)時，所存在的問題主要是：一是加工工序復(fù)雜、 制造周期較長、生產(chǎn)成本較高，因?yàn)椴捎枚押傅姆椒ㄖ谱骺刮g層時，閥體、閥蓋的加工需要 經(jīng)過粗車、堆焊熱處理、精車多道工序才能完成，而且對于大口徑的閥體來說，精車時要對 粗加工面進(jìn)行仔細(xì)的校正后才好加工，比較費(fèi)時費(fèi)力；另一個問題是，堆焊形成的奧氏體不 銹鋼抗蝕層由于奧氏體不銹鋼材質(zhì)本身所存在的硬度低、抗擦傷和抗咬合能力差的缺點(diǎn)， 會給抗蝕層在使用方面帶來一些不利的影響，如以金屬壓力密封環(huán)作為密封件的壓力密封 結(jié)構(gòu)的高壓閥門，裝配和維修時稍有不慎易造成密封表面的擦傷，金屬壓力密封環(huán)裝配后 和使用時在楔緊的過程中密封錐面之間會存在高比壓的相對滑動，易導(dǎo)致密封錐面的表面 產(chǎn)生拉傷甚至咬合現(xiàn)象，從而導(dǎo)致閥門中口出現(xiàn)泄漏；此外，與金屬鎳防護(hù)層相比，不銹鋼 材料在與石墨密封圈配對使用時產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕的傾向要更大一些。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為了克服現(xiàn)有技術(shù)在閥門中口的閥體、閥蓋密封表面所采取的由本體材料直接加 工形成和采用奧氏體不銹鋼堆焊層所帶來的一些問題，本實(shí)用新型提供了一種具有較高的 硬度和較好的抗擦傷性能，能夠更好地解決介質(zhì)腐蝕、氧化銹蝕和電化學(xué)腐蝕給密封帶來 的影響，加工工序簡單、制造周期較短、生產(chǎn)成本較低的閥門中口密封部位的局部電鍍抗蝕 層。
[0005] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的是以下的技術(shù)方案：
[0006] -種閥門中口密封部位的局部電鍍抗蝕層，其主要技術(shù)方案為：在閥體、閥蓋的中 口密封部位，即閥體和閥蓋在裝配時與密封環(huán)或密封墊片相接觸的表面，有通過局部刷鍍 工藝形成的一層具有較好的抗蝕性的鍍層；作為優(yōu)選，所述的抗蝕性鍍層為金屬鎳或鎳鎢 合金。
[0007] 采用刷鍍工藝形成的電鍍層，具有鍍層純度高、氫脆性低、結(jié)晶致密、與基體結(jié)合 強(qiáng)度高和施鍍方便、操作靈活以及成本低、效率高的優(yōu)點(diǎn)。在實(shí)際操作中，采用針對閥體、閥 蓋的局部刷鍍施工特點(diǎn)和要求設(shè)計(jì)制作的專用刷鍍設(shè)備和工具對閥體和閥蓋的密封表面 進(jìn)行刷鍍鎳或鎳鎢合金等功能涂層，能夠有效改善產(chǎn)品的中腔密封可靠性，提升產(chǎn)品的性 能，并使產(chǎn)品具有較高的性價比；對于尺寸相對較小一些的閥體和閥蓋，刷鍍時可以一人控 制多臺、多件同時施鍍從而提高工作效率、降低成本、縮短生產(chǎn)周期。
[0008] 本實(shí)用新型的有益效果是：采用本實(shí)用新型所提出的技術(shù)方案后，能夠使閥門中 口處閥體、閥蓋的密封表面達(dá)到較高的硬度和獲得較好的抗擦傷性能，能夠更好地解決介 質(zhì)腐蝕、氧化銹蝕和電化學(xué)腐蝕給密封帶來的影響，提高閥門中腔的密封性能，并使加工工 序簡化、制造周期縮短、生產(chǎn)成本降低。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009] 圖1是使用楔形金屬密封環(huán)的壓力密封閥門閥體、閥蓋密封表面采用本實(shí)用新型 的技術(shù)方案的示意圖。
[0010] 圖2是使用復(fù)合墊片密封的一種高壓差閥門閥體、閥蓋密封表面采用本實(shí)用新型 的技術(shù)方案的示意圖。
[0011] 圖3是API6A高磅級閥門的閥體、閥蓋密封表面采用本實(shí)用新型的技術(shù)方案的示 意圖。
[0012] 圖中，1、閥體；2、閥蓋；3、局部抗蝕層。

【具體實(shí)施方式】
[0013] 下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步的闡述。
[0014] 實(shí)施例一
[0015] 如圖1所示的閥門是采用楔形金屬壓力密封環(huán)作為密封件的壓力密封結(jié)構(gòu)的高 溫高壓閥門，用于超超臨界火電機(jī)組，產(chǎn)品的使用工況對閥門的性能、可靠性以及中腔體、 蓋部位的密封性有較高的要求。為保證閥門中口部位的密封性能，在閥體（1)和閥蓋（2) 與金屬密封環(huán)接觸的密封表面，采用電刷鍍工藝形成局部抗蝕層（3)，鍍層采用鎳鎢合金鍍 層，鍍層硬度HRC3 50。由于楔形金屬密封環(huán)的硬度低（軟鋼或奧氏體不銹鋼材質(zhì)）而體、 蓋密封表面鍍層的硬度較高、兩者之間有較大的硬度差，并且鎳鎢合金鍍層具有優(yōu)異的耐 磨損抗擦傷性能，因而體、蓋以及密封環(huán)的密封表面在使用中不會因楔緊而產(chǎn)生拉傷、在裝 配和維修時也不容易發(fā)生擦傷現(xiàn)象，使閥門中腔的密封性能得到較大的提高。
[0016] 采用局部電刷鍍工藝后，閥體可一次精加工成型后電鍍，與采用堆焊不銹鋼防護(hù) 層的方法相比，生產(chǎn)工序得到簡化、生產(chǎn)效率得到提高、生產(chǎn)成本也得到了降低。
[0017] 實(shí)施例二
[0018] 如圖2所示是火電機(jī)組使用的一種重要的高壓差閥門的閥體、閥蓋，閥體和閥蓋 之間的密封采用組合墊片密封的結(jié)構(gòu)。體、蓋中法蘭處的密封表面如果采用本體材料直接 加工形成，其在高溫介質(zhì)中使用所產(chǎn)生的氧化銹蝕會對組合墊片的金屬密封部分的密封帶 來影響，并且組合墊片上的纏饒墊包含柔性石墨，也容易對體、蓋的密封表面產(chǎn)生電化學(xué)腐 蝕，因此，采用本實(shí)用新型的技術(shù)方案，在閥體（1)和閥蓋（2)的中法蘭密封表面采用刷鍍 鎳的工藝制作局部抗蝕層（3)，鎳鍍層硬度可達(dá)到HRC50左右，并具有很好的抗蝕效果，鍍 層結(jié)晶致密、結(jié)合強(qiáng)度高。施鍍時，體、蓋的待鍍表面先經(jīng)過電凈、活化，再用特殊鎳TDY101 和快速鎳TDY102鍍液施鍍。
[0019] 實(shí)施例三
[0020] 如圖3所示是API6A高磅級閥門的閥體、閥蓋密封表面采用本實(shí)用新型的技術(shù)方 案的示意圖。在閥體（1)和閥蓋（2)的中法蘭內(nèi)側(cè)，有在裝配時與金屬密封環(huán)配合的密封 錐面，此外，在端法蘭上也有與鋼墊圈配合的密封槽。作為現(xiàn)行技術(shù)所采用的在上述密封表 面堆焊奧氏體不銹鋼抗蝕層的替代技術(shù)，在閥體（1)和閥蓋（2)的上述密封表面，采用刷鍍 鍍的工藝形成局部抗蝕層（3)，在保證相應(yīng)部位的密封性能和密封可靠性的前提下，可以簡 化生產(chǎn)工序，使生產(chǎn)效率提高、生產(chǎn)成本降低。
[0021] 以上結(jié)合附圖和幾個實(shí)施例對本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】作了說明，但這些說明 不能被理解為限制了本實(shí)用新型的范圍。本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員應(yīng)該知曉，本實(shí)用新型不 受上述實(shí)施例的限制，其保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書所界定，任何在不超出本實(shí)用新型 權(quán)利要求書所界定的范圍內(nèi)的各種改動、變型所形成的技術(shù)方案，都沒有偏離本實(shí)用新型 的精神和技術(shù)實(shí)質(zhì)，仍然會屬于本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種閥門中口密封部位的局部電鍍抗蝕層，其特征在于：在閥體、閥蓋的中口密封 部位，即閥體和閥蓋在裝配時與密封環(huán)或密封墊片相接觸的表面，有通過局部刷鍍工藝形 成的一層具有較好的抗蝕性的鍍層。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的閥門中口密封部位的局部電鍍抗蝕層，其特征在于：所述的 抗蝕性鍍層為金屬鎳。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的閥門中口密封部位的局部電鍍抗蝕層，其特征在于：所述的 抗蝕性鍍層為鎳鎢合金。
【文檔編號】F16K25/04GK203880175SQ201420252779
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2014年5月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月15日
【發(fā)明者】章華 申請人:章華