Материалы клапанов для пластин масляного контура Материалы клапанов из углеродистой стали для специальных сильфонов
Пластина масляного контура, однопоточный клапан и задвижка (поршневой клапан) большинства клапанов более сложны, поэтому обычно используются литые детали. Только в клапанах некоторых калибров или клапанах с уникальными стандартами рабочих условий используются детали из литой стали. Углеродистая сталь может использоваться для некоррозионных веществ, в некоторых особых условиях, например, в определенном диапазоне температур, значений концентрации окружающей среды, может использоваться для некоторых агрессивных веществ. Доступная температура -29~425℃..
Пластина масляного контура, однопоточный клапан и задвижка (поршневой клапан) большинства клапанов более сложны, поэтому обычно используются литые детали. Только в клапанах некоторых калибров или клапанах с уникальными стандартами рабочих условий используются детали из литой стали.
Углеродистая сталь может использоваться для некоррозионных веществ, в некоторых особых условиях, например, в определенном диапазоне температур, значений концентрации окружающей среды, может использоваться для некоторых агрессивных веществ. 1. Стандартом исполнения деталей из литой углеродистой стали, используемых в нашей стране, является GB12229-89 «Технический стандарт универсальности отливок клапанов и деталей из углеродистой стали», а моделями материалов являются WCA, WCB и WCC. Этот стандарт сформулирован в соответствии со стандартом ASTMA216-77 «Стандартные условия для сварных отливок из углеродистой стали для высоких температур» Международной экспериментальной ассоциации материалов. Стандарт менялся как минимум дважды, но мой GB12229-89 все еще используется, и на данном этапе я вижу более новую версию — Astma216-2001. Он отличается от Astma 216-77 (то есть от GB12229-89) по трем параметрам.
Ответ: Требования 2001 года добавили требование к стали WCB, то есть на каждые 0,01% уменьшения очень большого предельного значения углерода очень большое предельное значение магния может увеличиваться на 0,04% до тех пор, пока максимальное значение не составит 1,28%.
B: Прочие медные изделия моделей WCA, WCB и WCC: 0,50% в 77 странах, скорректированные до 0,30% в 2001 году; Cr: 0,40% в 77 г. и 0,50% в 2001 г.; Мо: Это было 0,25% в 1977 году и 0,20% в 2001 году.
C: Синтез остаточного элемента должен быть меньше или равен 1,0%. В 2001 году, когда существует стандарт углеродного эквивалента, этот пункт не подходит, и максимальный углеродный эквивалент трех моделей должен составлять 0,5 и формула расчета углеродного эквивалента.
Общие проблемы: A: Отливки должны соответствовать требованиям по органическому химическому составу, структурно-механические свойства также соответствуют стандартам, и *** соответствовать требованиям, особенно манипуляциям с остаточными элементами, в противном случае может быть нанесен вред сварке. производительность. Б: Органический химический состав, указанный в норме, по-прежнему является максимальным. Чтобы получить хорошие сварочные характеристики и достичь требуемых структурно-механических свойств, необходимо установить стандарты внутреннего контроля компонентов и провести правильный процесс термообработки отливок деталей и испытательных стержней. В противном случае производство литых деталей не соответствует предъявляемым требованиям. Например, стандарт содержания углерода в стали WCB ≤0,3%, если на плавильном заводе содержание углерода в стали WCB 0,1% или ниже от состава, который можно увидеть, соответствует требованиям, но структурно-механические свойства не соответствуют требованиям. Если содержание углерода эквивалентно 0,3%, но качество сварки низкое, более целесообразным является контроль содержания углерода на уровне 0,25%. Желая быть «входом и выходом», некоторые инвесторы будут четко выдвигать правила контроля выбросов углекислого газа.
C: Температурные категории для клапанов из углеродистой стали.
(a) JB/T5300-91 «Материалы для универсальных клапанов» требует, чтобы доступная температура клапанов из углеродистой стали составляла от -30 ℃ до 450 ℃.
(b) SH3064-94 «Принятие, испытание и инженерная приемка универсального клапана из стали для нефтехимического оборудования» требует доступной температуры клапана из углеродистой стали от -20 ℃ до 425 ℃ (применение положений о нижнем пределе для -20 ℃ предназначено для унификации с Стальной сосуд под давлением GB150)
(c) Рабочее давление ANSIB16·34 «фланцевый и стыковой приварной клапан» — номинальное значение температуры, стандартные требования WCB A105 (углеродистая сталь), доступный температурный диапазон от -29 ℃ до 425 ℃, нельзя использовать в течение длительного времени при температуре выше 425 ℃. время. Твердая углеродистая сталь имеет тенденцию графитироваться при температуре около 425 ℃. Специальные материалы сильфонного клапана. Сильфоны, сплав Ni-Cu, сплав Ni-Cr-Mo, сплав NI-Fe-Cr, двухфазная сталь, титан и другие уникальные материалы, сплав Ni-Cu с содержанием около 70% N и 30% Cu. Никель-медный сплав был известен как Монель (Монель). Состав наиболее типичного сплава монель400 показан в таблице 2. Сплав монель в основном используется в слабых окислительных органических растворителях, особенно в соляной кислоте, сильной кислоте и жидкой морской воде, а также обладает отличной коррозионной стойкостью. Монельный сплав также подходит для..
Специальные сильфоны для материалов клапанов
(1) сплав N i-Cu
Никель-медный сплав, содержащий около 70% N i и 30% Cu, издавна известен как монель. Состав наиболее типичного сплава монель400 показан в таблице 2. Сплав монель в основном используется в слабых окислительных органических растворителях, особенно в соляной кислоте, сильной кислоте и жидкой морской воде, а также обладает отличной коррозионной стойкостью. Сплав M онель также подходит для сухого газообразного водорода, хлористого водорода, непрерывного высокотемпературного газообразного водорода (425 ℃), непрерывного высокотемпературного газообразного хлористого водорода (450 ℃) и других материалов.
Мон l подвержен воздействию амфотерных оксидов, фторидов и солей аммиака во влажной среде и поэтому устойчив к коррозии в восстановительных растворах. Кроме того, он вызовет межкристаллитную коррозию при плавлении каустической соды. Подходящая рабочая температура сплава Mo2nel ниже 480 ℃.
(2)сплав Ni-Cr-Mo
Сплав на основе никеля, содержащий молибден, также известный как сплав Хастеллой. Сплав Hastelloy C-276 обладает отличными комплексными свойствами, которые можно использовать для окисления веществ в воздухе и восстановления среды в естественной среде, поэтому его используют. Влажный хлор из сплава C-276, различные восстанавливающие фториды, раствор цианата натрия, соляная кислота и восстанавливающая соль, низкотемпературная среда и серная кислота при атмосферном давлении обладают очень хорошей коррозионной стойкостью. С-276 не обладает достаточной термостойкостью. После длительного пребывания в диапазоне температур 650 ~ 1090 ℃ (более 10 м) происходит ошибочное осаждение цементатов или интерметаллических соединений, что приводит к коррозии под напряжением. Состав сплава С-276 показан в таблице 3. Сплав Incone l625 представляет собой никель-железный мартенситный вариант сплава, содержащий больше хрома (20 Вт % ~ 25 Вт %), молибдена (8 Вт % ~ 10 Вт %), железа ( 5W t%) и ниобий (315W t% ~ 415W t%) в качестве основного элемента добавки. Состав приведен в таблице 3. Добавление ниобия в сплав 625 повышает жаростойкость к коррозии под напряжением. Содержание хрома выше, чем у сплава С-276, что повышает коррозионную стойкость сплава во многих окислительных веществах, например в кипящем цианиде натрия. Сплав 625 с молибденом и ниобием в качестве основных армирующих элементов мелкокристаллического закаленного сплава, температура применения обычно не превышает 650 ℃. Специальный материал сильфонов для клапанов
(3)сплав NI-Fe-Cr
Incoloy825 — это мелкозернистый сплав никеля, железа и хрома, армированный молибденом, медью и титаном. Состав приведен в таблице 4. В целом массовая концентрация никеля составляет не менее 30 %, а массовая концентрация (никель-железо) не менее 65 %, поэтому сплав 825 иногда называют никель-никелевым. сплав на основе железа. Сплав 825 в основном используется для травления устойчивых к окислению сред. За счет добавления в материал титана повышается его надежность, а за счет относительно низкого содержания углерода снижается коррозия, вызываемая отложениями цементита в зоне термического влияния сварки в коррозионной среде нормального запуска. Содержание никеля в сплаве достаточно, чтобы противостоять коррозионному растрескиванию мартенсита под напряжением. Температура применения 825 обычно не превышает 550 ℃, а 650 ~ 760 ℃ — это очень серьезный температурный диапазон сенсибилизации материалов.
Сплав Inconel718 представляет собой модифицированный непрерывный суперсплав на основе Ni-феррохрома, усиленный старением. Это непрерывный суперсплав с прочностью 650 ℃, обладающий хорошей усталостной термостойкостью, стойкостью к окислению, радиационной стойкостью, свойствами холодной и термообработки. Это один из жаропрочных сплавов, его состав показан в таблице 4. Сплав следует разрабатывать на основе обработки твердого раствора с добавлением более классических A, l, Ti и N b. Помимо укрепления ионного кристалла, эти элементы также сплавляются с никелем, образуя стабильные и сложные интерметаллические соединения. В то же время алюминий, медь, элементы бора и углерод образуют различные цементиты для улучшения термической прочности сплава. Прочность сплава в основном обусловлена упрочняющей фазой γ «и небольшим количеством γ», распределенным в подложке, которая имеет лучшие структурно-механические свойства, коррозионную стойкость и сопротивление ползучести при 650 ℃. Основная упрочняющая фаза «γ» в сплаве, используемом при температуре выше 650 ℃, легко пассивируется и превращается в фазу δ, что может снизить или сделать неэффективными свойства сплава.
(4) двухфазная сталь
Дуплексная нержавеющая сталь состоит из мартенсита и металлографии примерно на 50% каждый, появление мартенсита уменьшает хрупкое разрушение и щелочное охрупчивание ферритной стали с высоким содержанием хрома, а также улучшает пластичность дуплексной стали. Микроструктура мартенситной стали улучшает предел текучести, стойкость к коррозии под напряжением и стойкость к межкристаллитной коррозии.
Двухфазная сталь обладает высокой устойчивостью к коррозионному растрескиванию под напряжением во фториде и сульфате, что эффективно решает проблему неэффективности низколегированной стали, вызванную местной коррозией. Состав двухфазной стали SA F2205, пользующейся большим спросом, показан в Таблице 5. Материал имеет температурную зону пластичности 475 ℃, а температура применения обычно не превышает 300 ℃. Клапаны, используемые в нескольких классах из специальных материалов, сильфоны пятые.
(5) Титан
Титан — это разновидность металлического материала с сильной тенденцией к пассивации, который очень легко отражается кислородом и образует на поверхности оксидный слой. Во многих агрессивных средах этот вид оксидного слоя очень относительно стабилен, его относительно трудно плавить, даже если он поврежден, при наличии достаточного количества кислорода он может быстро восстановиться сам по себе. Таким образом, титан обладает превосходной коррозионной стойкостью в восстановительных и нейтрализующих средах. Состав промышленно выпускаемого титанового сплава ТА 2 приведен в таблице 6. В клапанах используются сильфоны из нескольких специальных материалов.
ASME установил предел рабочей температуры для различных титановых сплавов промышленного производства и низколегированных титановых сплавов на уровне 316 ℃.
Формовочные характеристики
Метод изготовления сильфонов холодной штамповкой с помощью гидравлического пресса обеспечивает, что материал обладает хорошей пластичностью, а высокая ударная вязкость и прочность на сжатие достигаются следующим методом обработки. Однако многие уникальные материалы не обладают такими характеристиками, что вносит некоторые трудности в проектирование и производство сильфонов. Например, двухфазная сталь имеет высокую прочность на растяжение (прочность на растяжение/прочность на сжатие), большую прочность на пружинение при холодной штамповке, чем низколегированная сталь серии 300, и более серьезную тенденцию к деформационному упрочнению, чем низколегированная сталь серии 300. Когда диаметр сильфона и соотношение номинальных диаметров превышают определенное значение, сильфон следует формовать путем двухкратного формования и двухкратного старения. Точно так же прочность титана на сжатие не так близка к прочности на растяжение, и форма плохо меняется при формировании сильфона. В то же время соотношение между пределом прочности титана и эластичной матрицей велико, что делает титановую штамповку более устойчивой. Силу отскока сильфона из этого материала спрогнозировать и измерить сложно, а также сложно соблюсти первоначальную расчетную схему по методу пластической хирургии. В результате появились уникальные материалы, которые можно использовать при производстве сильфонов, но не находят широкого применения. Клиенты, использующие сильфоны, должны полностью учитывать коррозионные характеристики клапана, температуру и рабочее давление, чтобы, насколько это возможно, выбрать лучшие характеристики материала.
Сварочные характеристики электросварки
Бесшовная стальная трубная заготовка или продольный шов гофрированной трубы гидравлического пресса изготавливается из сварного трубного материала. Прочность на разрыв и удлинение стыкового сварного шва очень аналогичны исходному материалу. Электросварной сильфон изготавливается путем сварки холоднообжатой кольцевой тарелки клапана по ее внутренней и внешней кромкам. Клапан с сильфоном с обеих сторон обычно требует использования различных форм сопряжения, а также компонентов фланца или седла, таких как сварка, такие детали, а иногда и материал сильфона, не одинаковы. Таким образом, материал сильфона клапана должен иметь лучшие характеристики электросварки, а седло клапана и другие детали должны иметь пластичную сварку. И сильфонные сварочные детали должны быть, насколько это возможно, выбраны из одного и того же материала с сильфонами или с близкими характеристиками, хорошей податливостью различных материалов.
Время публикации: 11 февраля 2023 г.
