CN108980380A - 一种耐腐蚀整体阀帽式针阀 - Google Patents

一种耐腐蚀整体阀帽式针阀 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种耐腐蚀整体阀帽式针阀，涉及针阀技术领域，包括阀体，安装在阀体上的阀杆，套在阀杆外周，并安装在阀体上的阀帽，阀杆上端安装有手柄，下端设有V型阀杆头，V型阀杆头设有耐摩擦防腐层，所述耐摩擦防腐层按照耐摩擦层：防腐层为3:2的比例混合，所述耐摩擦层为络合金层，所述耐腐层包括重量份数计的以下组分：混合磷酸盐：11‑14份，醇酸树脂：4‑5份，Al2O3：2‑4份，锌粉：1‑3份，去离子水：5‑7份，镍粉：3‑7份，钡酸盐：2‑3份，Na2SiO3：1‑2份，有机膨润土：2‑4份。本发明的耐摩擦防腐层可以确保V型阀杆头的耐磨擦性能以及防腐性能。

Description

一种耐腐蚀整体阀帽式针阀
技术领域
本发明涉及针阀技术领域，特别是涉及一种耐腐蚀整体阀帽式针阀。
背景技术
改良的针阀是一种应用范围广泛的微调阀，其阀塞为针形，主要用作调节气流量，微调阀要求阀口开启逐渐变大，从关闭到开启最大能连续细微地调节。针形阀塞即能实现这种功能，阀针与阀座间的密封是依靠其锥面紧密配合达到的。
现有阀针虽然外观好，但是其耐腐蚀性能较弱，在日常使用当中，会使本身腐蚀较快，从而降低使用寿命。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是现有阀针虽然外观好，但是其耐腐蚀性能较弱，在日常使用当中，会使本身腐蚀较快，从而降低使用寿命。
为了解决以上技术问题，本发明提供一种耐腐蚀整体阀帽式针阀，包括阀体，安装在阀体上的阀杆，套在阀杆外周，并安装在阀体上的阀帽，阀杆上端安装有手柄，下端设有V型阀杆头，V型阀杆头外表面设有耐摩擦防腐层，耐摩擦防腐层按照耐摩擦层：防腐层为3:2的比例混合，耐摩擦层为络合金层，所述耐腐层包括重量份数计的以下组分：混合磷酸盐：11-14份，醇酸树脂：4-5份，Al2O3：2-4份，锌粉：1-3份，去离子水：5-7份，镍粉：3-7份，钡酸盐：2-3份，Na2SiO3：1-2份，有机膨润土：2-4份。
本发明进一步限定的技术方案是：所述耐摩擦防腐层的制备工艺包括以下步骤：
a、制备V型阀杆头，并将V型阀杆头的自身温度保持在315℃，等待镀层；
b、称取醇酸树脂、去离子水、Al2O3、Na2SiO3和有机膨润土，其中Na2SiO3和Al2O3的比例为1：(1～3)，形成A组分；
c、称取锌粉、镍粉、去离子水和钡酸盐，其中，锌粉和镍粉的比例为2:(3～5)，形成B组分；
d、将A组分和B组分按照2：(1-3)的比例混合搅拌均匀,形成混合液；
e、将耐摩擦层加入到步骤c的混合液中，搅拌充分混合，利用混合磷酸盐调节A组分和B组分混合液的pH调节为4.2-4.6，形成喷涂液；
f、将步骤c中的喷涂液喷涂到步骤a中的V型阀杆头上，喷涂完毕后以8℃/s的速度水冷至3℃，在V型阀杆头上形成耐摩擦防腐层半成品；
g、对步骤d中的耐摩擦防腐层进行渗N处理，在V型阀杆头上形成耐摩擦防腐层成品。
进一步的，所述步骤g中，渗N处理包括以下步骤：将V型阀杆头放置到活性渗N介质中，且保证活性渗N介质的含碳量远远大于叶身心部的含氮量，升温至450～500℃淬火，保温15～20h，降温至-50℃～-40℃回火，保温2-3h，将V型阀杆头从活性渗N介质中取出。
前所述的一种耐腐蚀整体阀帽式针阀，所述耐摩擦层包括按重量份数计的以下组分：铬：12-14份，In：2-5份，Se：1-3份，Ni：2-5份，Co：3-4份，ZrN：2-3份，稀土：1-2份，Ti：4-5份，N：4-5份，C：2-4份，石墨粉：1-2份，磺化琥珀酸:2-3份，碳纤维粉：5-7份，二硫化钼：3-7份，滑石粉：5-7份。
前所述的一种耐腐蚀整体阀帽式针阀，所述耐摩擦层的制备工艺包括以下步骤：
a、将如上配比的原料加入到氩气保护的感应电炉内，并采用碳化硅坩埚，感应加热到450-500℃形成混合溶液；
b、利用电磁搅拌效应对步骤a中的混合溶液充分搅拌10-12分钟,形成耐摩擦层合金溶液。
本发明的有益效果是：
(1)本发明中的耐摩擦层中添加Ti、N、C在熔炼时可以形成TiC和TiCN将其喷涂到V型阀杆头上时，可以在V型阀杆头表面形成一系列的硬质覆膜，来提高V型阀杆头的耐磨性能以及硬度，本发明中添加的碳纤维粉和二硫化钼可以提高V型阀杆头表面耐摩擦防腐层的润滑度，经试验，在充分润滑条件下，摩擦系数为0.010，不润滑条件下为0.024，耐磨性大幅度提高，从而减少V型阀杆头与外物接触时的摩擦力，添加的磺化琥珀酸是具有很高的渗透力，在向V型阀杆头内部渗透的同时，可以提高耐摩擦防腐层对V型阀杆头的附着力，可以确保耐摩擦防腐层对V型阀杆头的粘合力，从而不易脱落，此外，添加的铬、In、Se、Ni等元素，可以确保耐摩擦防腐层的硬度，并进一步提高耐摩擦防腐层的耐摩擦性能；
(2)本发明中防腐层中的混合磷酸盐可以确保耐摩擦防腐层的防腐性能，添加的锌粉具有较强的防锈以及耐大气侵蚀性能，可以进一步的提高耐摩擦防腐层的防腐蚀效果，添加的镍粉也具有较强的防腐蚀效果，可以配合锌粉确保耐摩擦防腐层的防腐性能，添加的钡酸盐和醇酸树脂可以提高耐摩擦防腐层对V型阀杆头的附着力；
(3)本发明中对V型阀杆头进行渗N处理，可以使N原子从V型阀杆头表面向V型阀杆头叶片内部渗透，而V型阀杆头表面的耐摩擦防腐层上存在有小孔，N原子在向V型阀杆头内部渗透的过程中，N原子会残留在小孔内，堵住耐摩擦防腐层的小孔，并残留在耐摩擦防腐层上，使耐摩擦防腐层更加的稳定，一方面提高了耐摩擦防腐层的强度，另一方面提高了耐摩擦防腐层的耐磨性能喝防腐蚀性能。
附图说明
图1为本发明用于体现V型阀杆头的结构示意图。
其中：1、阀体；2、阀杆；21、V型阀杆头；3、阀帽；4、手柄。
具体实施方式
实施例1：一种耐腐蚀整体阀帽式针阀，如图1所示，包括阀体1，安装在阀体1上的阀杆2，套在阀杆2外周，并安装在阀体1上的阀帽3，阀杆2上端安装有手柄4，下端设有V型阀杆头21，V型阀杆头21外表面设有耐摩擦防腐层，耐摩擦防腐层按照耐摩擦层：防腐层为3:2的比例混合，耐摩擦层为络合金层，耐腐层包括重量份数计的以下组分：混合磷酸盐：11-14份，醇酸树脂：4-5份，Al2O3：2-4份，锌粉：1-3份，去离子水：5-7份，镍粉：3-7份，钡酸盐：2-3份，Na2SiO3：1-2份，有机膨润土：2-4份。本实施例耐腐层选择包括重量计的以下组分：混合磷酸盐：12.5份，醇酸树脂：4.5份，Al2O3：3份，锌粉：2份，去离子水：6份，镍粉：5份，钡酸盐：2.5份，Na2SiO3：1.5份，有机膨润土：3份。
耐摩擦防腐层的制备工艺包括以下步骤：
a、制备V型阀杆头，并将V型阀杆头的自身温度保持在315℃，等待镀层；
b、称取醇酸树脂、去离子水、Al2O3、Na2SiO3和有机膨润土，其中Na2SiO3和Al2O3的比例为1：(1～3)，形成A组分；
c、称取锌粉、镍粉、去离子水和钡酸盐，其中，锌粉和镍粉的比例为2:(3～5)，形成B组分；
d、将A组分和B组分按照2：(1-3)的比例混合搅拌均匀,形成混合液；
e、将耐摩擦层加入到步骤c的混合液中，搅拌充分混合，利用混合磷酸盐调节A组分和B组分混合液的pH调节为4.2-4.6，形成喷涂液；
f、将步骤c中的喷涂液喷涂到步骤a中的V型阀杆头上，喷涂完毕后以8℃/s的速度水冷至3℃，在V型阀杆头上形成耐摩擦防腐层半成品；
g、对步骤d中的耐摩擦防腐层进行渗N处理，在V型阀杆头上形成耐摩擦防腐层成品。
步骤g中，渗N处理包括以下步骤：将V型阀杆头放置到活性渗N介质中，且保证活性渗N介质的含碳量远远大于叶身心部的含氮量，升温至450～500℃淬火，保温15～20h，降温至-50℃～-40℃回火，保温2-3h，将V型阀杆头从活性渗N介质中取出。
耐摩擦层包括按重量份数计的以下组分：铬：12-14份，In：2-5份，Se：1-3份，Ni：2-5份，Co：3-4份，ZrN：2-3份，稀土：1-2份，Ti：4-5份，N：4-5份，C：2-4份，石墨粉：1-2份，磺化琥珀酸:2-3份，碳纤维粉：5-7份，二硫化钼：3-7份，滑石粉：5-7份。本实施例耐摩擦层选择包括按重量计的以下组分：铬：13份，In：3.5份，Se：2份，Ni：3.5份，Co：3.5份，ZrN：2.5份，稀土：1.2份，Ti：4.5份，N：4.5份，C：3份，石墨粉：1.5份，磺化琥珀酸:2.5份，碳纤维粉：6份，二硫化钼：5份，滑石粉：6份。
耐摩擦层的制备工艺包括以下步骤：
a、将如上配比的原料加入到氩气保护的感应电炉内，并采用碳化硅坩埚，感应加热到450-500℃形成混合溶液；
b、利用电磁搅拌效应对步骤a中的混合溶液充分搅拌10-12分钟,形成耐摩擦层合金溶液。
实施例2：一种耐腐蚀整体阀帽式针阀，如图1所示，包括阀体1，安装在阀体1上的阀杆2，套在阀杆2外周，并安装在阀体1上的阀帽3，阀杆2上端安装有手柄4，下端设有V型阀杆头21，V型阀杆头21外表面设有耐摩擦防腐层，耐摩擦防腐层按照耐摩擦层：防腐层为3:2的比例混合，耐摩擦层为络合金层，耐腐层包括重量计的以下组分：混合磷酸盐：11份，醇酸树脂：4份，Al2O3：2份，锌粉：1份，去离子水：5份，镍粉：3份，钡酸盐：2份，Na2SiO3：1份，有机膨润土：2份。
耐摩擦防腐层的制备工艺包括以下步骤：
a、制备V型阀杆头，并将V型阀杆头的自身温度保持在315℃，等待镀层；
b、称取醇酸树脂、去离子水、Al2O3、Na2SiO3和有机膨润土，其中Na2SiO3和Al2O3的比例为1：(1～3)，形成A组分；
c、称取锌粉、镍粉、去离子水和钡酸盐，其中，锌粉和镍粉的比例为2:(3～5)，形成B组分；
d、将A组分和B组分按照2：(1-3)的比例混合搅拌均匀,形成混合液；
e、将耐摩擦层加入到步骤c的混合液中，搅拌充分混合，利用混合磷酸盐调节A组分和B组分混合液的pH调节为4.2-4.6，形成喷涂液；
f、将步骤c中的喷涂液喷涂到步骤a中的V型阀杆头上，喷涂完毕后以8℃/s的速度水冷至3℃，在V型阀杆头上形成耐摩擦防腐层半成品；
g、对步骤d中的耐摩擦防腐层进行渗N处理，在V型阀杆头上形成耐摩擦防腐层成品。
步骤g中，渗N处理包括以下步骤：将V型阀杆头放置到活性渗N介质中，且保证活性渗N介质的含碳量远远大于叶身心部的含氮量，升温至450～500℃淬火，保温15～20h，降温至-50℃～-40℃回火，保温2-3h，将V型阀杆头从活性渗N介质中取出。
耐摩擦层包括按重量计的以下组分：铬：12份，In：2份，Se：1份，Ni：2份，Co：3份，ZrN：2份，稀土：1份，Ti：4份，N：4份，C：2份，石墨粉：1份，磺化琥珀酸:2份，碳纤维粉：5份，二硫化钼：3份，滑石粉：5份。
耐摩擦层的制备工艺包括以下步骤：
a、将如上配比的原料加入到氩气保护的感应电炉内，并采用碳化硅坩埚，感应加热到450-500℃形成混合溶液；
b、利用电磁搅拌效应对步骤a中的混合溶液充分搅拌10-12分钟,形成耐摩擦层合金溶液。
实施例3：一种耐腐蚀整体阀帽式针阀，如图1所示，包括阀体1，安装在阀体1上的阀杆2，套在阀杆2外周，并安装在阀体1上的阀帽3，阀杆2上端安装有手柄4，下端设有V型阀杆头21，V型阀杆头21外表面设有耐摩擦防腐层，耐摩擦防腐层按照耐摩擦层：防腐层为3:2的比例混合，耐摩擦层为络合金层，耐腐层包括重量计的以下组分：混合磷酸盐：14份，醇酸树脂：5份，Al2O3：4份，锌粉：3份，去离子水：7份，镍粉：7份，钡酸盐：3份，Na2SiO3：2份，有机膨润土：4份。
耐摩擦防腐层的制备工艺包括以下步骤：
a、制备V型阀杆头，并将V型阀杆头的自身温度保持在315℃，等待镀层；
b、称取醇酸树脂、去离子水、Al2O3、Na2SiO3和有机膨润土，其中Na2SiO3和Al2O3的比例为1：(1～3)，形成A组分；
c、称取锌粉、镍粉、去离子水和钡酸盐，其中，锌粉和镍粉的比例为2:(3～5)，形成B组分；
d、将A组分和B组分按照2：(1-3)的比例混合搅拌均匀,形成混合液；
e、将耐摩擦层加入到步骤c的混合液中，搅拌充分混合，利用混合磷酸盐调节A组分和B组分混合液的pH调节为4.2-4.6，形成喷涂液；
f、将步骤c中的喷涂液喷涂到步骤a中的V型阀杆头上，喷涂完毕后以8℃/s的速度水冷至3℃，在V型阀杆头上形成耐摩擦防腐层半成品；
g、对步骤d中的耐摩擦防腐层进行渗N处理，在V型阀杆头上形成耐摩擦防腐层成品。
步骤g中，渗N处理包括以下步骤：将V型阀杆头放置到活性渗N介质中，且保证活性渗N介质的含碳量远远大于叶身心部的含氮量，升温至450～500℃淬火，保温15～20h，降温至-50℃～-40℃回火，保温2-3h，将V型阀杆头从活性渗N介质中取出。
耐摩擦层包括按重量计的以下组分：铬：14份，In：5份，Se：3份，Ni：5份，Co：4份，ZrN：3份，稀土：2份，Ti：5份，N：5份，C：4份，石墨粉：2份，磺化琥珀酸:3份，碳纤维粉：7份，二硫化钼：7份，滑石粉：7份。
耐摩擦层的制备工艺包括以下步骤：
a、将如上配比的原料加入到氩气保护的感应电炉内，并采用碳化硅坩埚，感应加热到450-500℃形成混合溶液；
b、利用电磁搅拌效应对步骤a中的混合溶液充分搅拌10-12分钟,形成耐摩擦层合金溶液。
试验结果如下：
性能按国标进行测定，对V型阀杆头表面的耐摩擦防腐层进行试验，试验条件及其他实验材料均相同，测试结果如下所示：
由上表的实验结果可知，实施例1～实施例3中的V型阀杆头表面的耐摩擦防腐层的硬度较高，且由摩擦系数可知，V型阀杆头表面的耐摩擦防腐层的润滑度较高，可以预知V型阀杆头表面的耐摩擦防腐层的耐摩擦性能较高，即汽轮机叶片的硬度有所提高，采用FQY025型盐雾箱，进行人造气氛盐雾腐蚀120小时，以及用4wt％NaCl水溶液在温度(22±2)℃下浸没100小时，由产品外观观察可知，实施例1～实施例3中V型阀杆头表面的耐摩擦防腐层无较大程度的变化，可以预知防腐性能较强，因此，本发明的耐摩擦防腐层可以确保V型阀杆头的耐磨擦性能以及防腐性能。
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims (5)

1.一种耐腐蚀整体阀帽式针阀，包括阀体（1），安装在阀体（1）上的阀杆（12），套在阀杆（12）外周，并安装在阀体（1）上的阀帽（3），所述阀杆（12）上端安装有手柄（4），下端设有V型阀杆头（21），其特征在于：所述V型阀杆头（21）外表面设有耐摩擦防腐层，所述耐摩擦防腐层按照耐摩擦层：防腐层为3:2的比例混合，所述耐摩擦层为络合金层，所述耐腐层包括重量份数计的以下组分：混合磷酸盐：11-14份，醇酸树脂：4-5份，Al2O3：2-4份，锌粉：1-3份，去离子水：5-7份，镍粉：3-7份，钡酸盐：2-3份，Na2SiO3：1-2份，有机膨润土：2-4份。
2.根据权利要求1所述的一种耐腐蚀整体阀帽式针阀，其特征在于：所述耐摩擦防腐层的制备工艺包括以下步骤：
a、制备V型阀杆头，并将V型阀杆头的自身温度保持在315℃，等待镀层；
b、称取醇酸树脂、去离子水、Al2O3、Na2SiO3和有机膨润土，其中Na2SiO3和Al2O3的比例为1：（1～3），形成A组分；
c、称取锌粉、镍粉、去离子水和钡酸盐，其中，锌粉和镍粉的比例为2:(3～5)，形成B组分；
d、将A组分和B组分按照2：（1-3）的比例混合搅拌均匀,形成混合液；
e、将耐摩擦层加入到步骤c的混合液中，搅拌充分混合，利用混合磷酸盐调节A组分和B组分混合液的pH调节为4.2-4.6，形成喷涂液；
f、将步骤c中的喷涂液喷涂到步骤a中的V型阀杆头上，喷涂完毕后以8℃/s的速度水冷至3℃，在V型阀杆头上形成耐摩擦防腐层半成品；
g、对步骤d中的耐摩擦防腐层进行渗N处理，在V型阀杆头上形成耐摩擦防腐层成品。
3.根据权利要求2所述的一种耐腐蚀整体阀帽式针阀，其特征在于：所述步骤g中，渗N处理包括以下步骤：将V型阀杆头放置到活性渗N介质中，且保证活性渗N介质的含碳量远远大于叶身心部的含氮量，升温至450～500℃淬火，保温15~20h，降温至-50℃~-40℃回火，保温2-3h，将V型阀杆头从活性渗N介质中取出。
4.根据权利要求1所述的一种耐腐蚀整体阀帽式针阀，其特征在于：所述耐摩擦层包括按重量份数计的以下组分：铬：12-14份，In：2-5份，Se：1-3份，Ni：2-5份，Co：3-4份，ZrN：2-3份，稀土：1-2份，Ti：4-5份，N：4-5份，C：2-4份，石墨粉：1-2份，磺化琥珀酸: 2-3份，碳纤维粉：5-7份，二硫化钼：3-7份，滑石粉：5-7份。
5.根据权利要求4所述的一种耐腐蚀整体阀帽式针阀，其特征在于：所述耐摩擦层的制备工艺包括以下步骤：
a、将如上配比的原料加入到氩气保护的感应电炉内，并采用碳化硅坩埚，感应加热到450-500℃形成混合溶液；
b、利用电磁搅拌效应对步骤a中的混合溶液充分搅拌10-12分钟,形成耐摩擦层合金溶液。
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CN202971952U (zh) * 2012-11-16 2013-06-05 镇江市华阳机电制造有限公司 具有两件式阀杆的针型阀
CN106151140A (zh) * 2015-04-28 2016-11-23 徐工集团工程机械股份有限公司 一种环保耐磨阀芯及液压阀

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