[發(fā)明專利]壓力平衡式油密封旋塞閥的旋塞及旋塞表面處理工藝

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310690850.4
• 申請日: 2013-12-16
• 公開（公告）號: CN103697186A
• 公開（公告）日: 2014-04-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 蔡德發(fā);楊勝龍;劉沛鑑;李楊;錢青林
• 申請（專利權(quán)）人: 四川精控閥門制造有限公司
• 主分類號: F16K5/02
• 分類號: F16K5/02
• 代理公司: 成都虹橋?qū)＠聞?wù)所(普通合伙) 51124
• 代理人: 羅貴飛;梁鑫

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于油密封旋塞閥生產(chǎn)工藝，具體涉及一種油氣管道用壓力平衡式油密封旋塞閥的旋塞（即閥芯）表面的特殊耐磨層的表面處理工藝及該工藝得到的旋閥。

背景技術(shù)

在油氣管道上，旋塞閥的主要作用是用于管道的放空操作，為防止“冰堵”現(xiàn)象的發(fā)生，操作閥門時，應(yīng)使閥門先開小口，待放空管道建立平衡壓力后，再開大口，進行全面放空。這樣，就會產(chǎn)生一個問題，當閥門開小口時，油氣介質(zhì)會對旋塞表面產(chǎn)生很強的沖刷（沖蝕）作用，特別是當介質(zhì)中有硬質(zhì)顆粒時，這種沖刷的作用會更加強烈。

目前，國內(nèi)的閥門生產(chǎn)廠家解決這一問題的辦法是，采用在旋塞和閥體密封表面堆焊硬質(zhì)合金的辦法加以解決。但是由于焊接工藝的復(fù)雜性和過高的成本，使得這種工藝的性價比不高，且產(chǎn)品質(zhì)量難以保證，特別是在鑄件閥體密封面上的焊接質(zhì)量更加難以保證。具體的，堆焊旋塞具有以下一些特點：1、必須對旋塞的整個密封錐面進行堆焊；2、在堆焊過程中，由于旋塞中間的窗口結(jié)構(gòu)，會造成焊接的不連續(xù)性，影響焊接質(zhì)量；3、堆焊層的最終厚度一般要求是3mm以上，由于堆焊后必須加工密封面，所以，實際的堆焊層厚度必須是6mm以上；4、堆焊硬質(zhì)合金后，旋塞密封面的加工難度較大，必須采用特殊刀具；5、在鑄件旋塞表面進行堆焊處理，焊接質(zhì)量難于保證，易造成焊接裂紋；6、只能在鍛件的旋塞表面進行堆焊處理。而且，必須是用DV錠（真空脫氣錠）為原料進行鍛造的鍛件，否則，會產(chǎn)生焊接裂紋。因此，本發(fā)明的目的就在于解決這個問題，用一種低成本的特殊耐磨層的處理工藝取代上述的堆焊工藝，進而更加有效的控制閥門質(zhì)量。該工藝在工廠進行的壓力平衡式油密封旋塞閥抗磨損試驗中得到了很好的印證。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種性價比更高的油氣管道用壓力平衡式油密封旋塞閥的旋塞（即閥芯）及旋塞表面處理工藝。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：壓力平衡式油密封旋塞閥的旋塞，旋塞表面由內(nèi)而外依次設(shè)置有厚度為1.5～5mm的第一硬化層、厚度為0.13～0.17mm的第二硬化層和厚度為0.01～0.03mm的自潤滑耐磨層。

其中，本發(fā)明所述的旋塞表面主要是指旋塞的錐面。

其中，上述旋塞中，第一硬化層是通過滲碳處理得到，第一硬化層的硬度為58～65HRC、含碳量為0.85～1.05％。

其中，上述旋塞中，第二硬化層是通過QPQ鹽浴復(fù)合處理得到，第二硬化層的硬度為HV_0.11000～1200。

其中，上述旋塞中，自潤滑耐磨層是通過PTFE噴涂處理得到，自潤滑耐磨層的鉛筆硬度＞4H。

本發(fā)明提供的壓力平衡式油密封旋塞閥的旋塞表面處理工藝，包括如下步驟：

a、旋塞車削完成后，將旋塞放入滲碳介質(zhì)中，加熱到900～950℃進行滲碳過程，然后淬火得到第一硬化層；第一硬化層厚度1.5～5mm、硬度為58～65HRC、含碳量為0.85～1.05％；

b、將步驟a處理后的旋塞進行QPQ鹽浴復(fù)合處理，得到第二硬化層；第二硬化層厚度為0.13～0.17mm、硬度為HV_0.11000～1200；

c、將步驟b處理后的旋塞進行PTFE噴涂處理，得到自潤滑耐磨層；自潤滑耐磨層厚度為0.01～0.03mm、鉛筆硬度＞4H。

其中，上述工藝步驟b進行QPQ鹽浴復(fù)合處理的步驟為：將步驟a處理后的旋塞清洗干凈；在350～400℃預(yù)熱，時間20～60min；在510～580℃滲氮，時間15～180min；在350～400℃氧化，時間10～0min；拋光處理即可。

其中，上述工藝步驟c進行PTFE噴涂處理的步驟為：將步驟b處理后的旋塞表面進行噴砂處理，保證噴砂表面小于Sa0.25；使用無氣高壓進行PTFE的水料噴涂；在200～310℃下，進行燒結(jié)處理，時間20～120min。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明第一硬化層的硬層厚度較厚，有利于提高旋塞（閥芯）的抗沖刷能力，第二硬化層進一步提高了旋塞表面的硬度，從而大幅提升了旋塞表面的抗磨損能力；自潤滑耐磨層的存在，使得旋塞表面的孔隙率大幅降低，有利于閥門的密封，另外，使得旋塞金屬和閥體金屬脫離接觸，大大降低了閥門的扭矩，同時，也降低為開啟閥門所配備的驅(qū)動裝置的成本，進而提高閥門的整體性價比。

附圖說明

圖1為本發(fā)明旋塞表面耐磨層分布示意圖；

圖2為壓力平衡式油密封旋塞閥示意圖。