[發明專利]高端球閥球芯表面熔覆涂層的制備方法及制備用冷卻裝置

有效

• 申請號: 201910658512.X
• 申請日: 2019-07-19
• 公開（公告）號: CN110238007B
• 公開（公告）日: 2023-10-10
• 發明（設計）人: 劉海波;常占東;何濤;劉艷玲;馬軍
• 申請（專利權）人: 吳忠儀表有限責任公司;吳忠儀表工程技術服務有限公司
• 主分類號: B05D3/04
• 分類號: B05D3/04;B05D1/02;B05D3/02;B05B13/02
• 代理公司: 常州市英諾創信專利代理事務所(普通合伙) 32258
• 代理人: 張云

本發明公開了一種高端球閥球芯表面熔覆涂層的制備方法及制備用冷卻裝置，其中冷卻用裝置包括旋轉工裝，旋轉工裝包括球芯固定部和用于驅動固定部并帶動球芯圍繞球芯圍繞流道口軸線旋轉的旋轉驅動機構；風槍裝置，風槍裝置包括作用在球芯外表面的熱風風槍和作用在球芯流道口內壁面的冷風風槍，熱風風槍和冷風風槍的出風流速及出風溫度均可調且均可在流道口軸向方向上來回水平移動，還可以在豎直方向上來回移動。熔覆結束后，一方面調整球芯外表面涂層及流道口內涂層的熱膨脹系數，使其配合球芯的熱收縮；另一方面球芯外表面涂層吹掃熱風保溫，同時對流道口內涂層吹掃冷風冷卻。通過本發明可以有效避免球芯涂層破裂和脫落，從而增加成品率。

技術領域

本發明屬于閥門加工技術領域，具體涉及高端球閥球芯表面熔覆涂層的制備方法及制備用冷卻裝置。

背景技術

目前隨著閥門行業的快速發展，高端球閥的表面需要有比較好的表面性能。如何保證它的性能呢？我們通常采取一些先進的表面工程技術。這些技術，包括：表面鍍膜、表面噴涂、表面熱處理，以及一些表面強化工藝。

我們現有的這個技術的是在球芯表面先進行熱噴涂，也就是火焰噴涂的方式在表面上形成一層涂層；這個涂層是火焰噴涂上去的，涂層的孔隙率比較高，附著力不夠，所以這個圖層，無論是在表面強度和涂層和基體的結合強度都是沒有辦法達到要求的；為了提高涂層的基本性能，我們通常采取的是熱熔覆的方法，對表面涂層進行加強，通過把涂層加熱到熔融狀態，使得涂層空隙率進一步降低，同時與基體的結合力也會進一步提升，以達到很高的表面性能。

但是我們對球芯進行表面熔覆的過程中會發現一些問題，主要的問題是涂層在一些局部區域脫落，特別是流道口的地方脫落。

發明內容

為了解決上述涂層的局部脫落，本發明對高端球閥的球芯表面涂層制備工藝進行了改進，并提供一種高端球閥球芯表面熔覆涂層的制備方法及制備用冷卻裝置。

經研究發現熔覆結束后，球芯開始冷卻時，涂層外壁面因為是外表面，所以球面涂層外表面冷卻速度比較快，其次是流道口內的涂層，然后才是基體，也就是說基體降溫是最慢的。這就造成了球芯外壁面涂層和流道口內壁面涂層因為冷卻速率不一致，造成的收縮率不一致，在流道口和球的外表面的邊緣處，處于過渡區，由于外壁面的收縮和內壁收縮不一致，流道口邊緣處屬于尖銳區，屬于應力集中區，在上述收縮不一致的情況下，而且應力集中，所以涂層在此處容易破裂和脫落。

為了解決涂層破裂和脫落的技術問題，本發明所采用的技術方案為：一種高端球閥球芯表面熔覆涂層制備用冷卻裝置，包括：

旋轉工裝，所述旋轉工裝包括球芯固定部和旋轉驅動機構，所述旋轉驅動機構用于驅動所述固定部并帶動球芯圍繞球芯圍繞流道口軸線旋轉；

風槍裝置，所述風槍裝置包括作用在球芯外表面的熱風風槍和作用在球芯流道口內壁面的冷風風槍，所述熱風風槍和冷風風槍可在流道口軸向方向上來回水平移動，避免定點吹掃，還可以在豎直方向上來回移動，所述熱風風槍和冷風風槍的出風流速及出風溫度均可調。

進一步的，所述固定部為用于從流道口內部固定球芯的卡盤。

進一步的，所述風槍裝置還包括風槍機架，所述風槍機架上設有與安裝在固定部上的球芯流道口軸向平行的水平導軌，水平導軌上滑動配合有第一滑塊，第一滑塊上設有豎直導軌，豎直導軌上滑動配合有第二滑塊，第二滑塊上設有風槍支架，所述熱風風槍和冷風風槍沿上下方向間隔設置在風槍支架上，且熱風風槍和冷風風槍之間的距離均與球芯相配合，風槍機架上還設有第一滑塊驅動機構和第二滑塊驅動機構。

基于如上所述的高端球閥球芯表面熔覆涂層制備用冷卻裝置的高端球閥球芯表面涂層熔覆方法，包括如下步驟：

步驟1，將經噴砂處理后的球芯安裝在所述旋轉工裝上，開啟所述旋轉驅動機構并分別在球芯表面和球芯流道口內噴涂涂層，噴涂完成后靜置備用；