高温工况下阀门材料选用注意事项

2021-02-20

来源: 原创 浏览量:71

阀门是流体控制设备中最为关键的部分,发挥出了核心效用。在科技进步下,我国各个领域都取得相应突破,特别是汽车行业,对高温阀门的需求更大,对其要求也越高, 因此,近几年,高温阀门设计直在持续创新中 。对千高温阀门设计的重点,业内人士放在了既能满足需求同时也能保障安全方面。

阀门是流体控制设备中最为关键的部分,发挥出了核心效用。在科技进步下,我国各个领域都 取得相应突破,特别是汽车行业,对高温阀门的需求更大,对其要求也越高,因此,近几年,高温阀门设计直在持续创新中。对千高温阀门设计的重点,业内人士放在了既能满足需求同时也能 保障安全方面。

在高温阀门设计工作中,首先要保证的就是合适材料。只有适合的材料才能保证 完全适应高温工作 ,并且定程度上延长使用寿命。阀门在工作时,温 度会对其产生定影响。所以,在设计阀门时,要将温度考虑进去。当温度高于280°C时,阀盖结构可运用加长低温型的,由此确保填料在温度较低的环境下工作,当温度高千350°C时, 需要将运动部件的 空隙加大,从容保证密封副阀门硬度较高, 当温度高千450 °C时,需要封焊密封环,从而减少松动,避免发生泄漏。

高温工况下、阀门在最高工作温度和最高极限温度下确定材料时,应注意所选材料以下几个方面的性能:

a、 抗拉强度

b、 屈服极限

c、 蠕变和断裂〔温度≥800℉(427℃)

d、 高温硬度

e、 冲击强度

f、 高温时效

在高温条件下,材料屈服限,抗拉、抗压强度降低。当温度在800℉(427℃)以上时,蠕变和断裂应成为考虑材料破坏的主要因素。高温下使用时,阀内件在负荷的作用下开始产生弹性变形,然后随时间的延长继续变形或产生蠕变。这时候材料产生塑性变形的应力,要比给定温度下的屈服应力小。因此,在设计中,将应力取低一些,可避免发生蠕变或减小蠕变,但这样会造成零件重量体积过大又不经济。所以,设计者要知道在高温下材料的蠕变率,选取合适的应力,使材料总的蠕变在正常使用寿命范围内不扩展成断裂或允许其产生小变形而不影响可动零件的正常使用。

高温情况下,为避免阀芯、阀座表面擦伤和损坏,还要考虑材料的热硬度,防止金属硬度变化。还要考虑高温时效对材料物理性能的影响,例如:韧性、晶粒的变化,当使用温度达到或超过热处理温度时,会造成阀芯、阀座产生退火、硬度降低等问题,为防止材料硬度发生变化,最高温度极限的选择必须在一个安全的范围内。

高温下材料的抗氧化能力,也是一个非常重要参数,在温度循环变化中,所选用的材料应不会发生材料表面重复氧化,产生氧化皮等问题。

一般情况下,不锈钢系、硬质合金系及特种合金系的材料有较好的高温稳定性,可根据不同的高温工况,选用合适的材料。

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