很多阀门经销商和消费者纷纷来电反映，特别是经销商，对于阀门的主要零件材料给客户讲解的时候不能完全介绍明白，为了满足经销商和广大消费者的需求：
阀门通常由阀体、阀盖、阀瓣（闸板）、阀座、阀杆、热片、填料及驱动件（手轮、齿轮箱或气动、电动装置等）组成。我们称阀体、阀盖的材料为壳体材料（也称主体材料），闸板（阀瓣）、球体、阀座、阀杆、密封座常常称谓内件，此外还有紧固件等。
阀门主要零部件图片
一：首先要知道阀门的主要零件材料指的是阀体、阀盖和阀板(阀瓣)的材料
阀体、阀盖和闸板(阀瓣)是阀门主要零件之一,直接承受介质压力,所用材料必须符合“阀门的压力与温度等级”的规定。
1）制造阀门零件材料有很多,包括各种不同牌号的黑色金属和有色金属及其合金、各种非金属材料等。制造阀门零件的材料要根据下列因素来选择:
1、工作介质的压力、温度和特性。
2、该零件的受力情况以及在阀门结构中所起作用。
3、有较好的工艺性。
4、在满足以上条件情况下,要有较低的成本。
2）常用材料有下面几种:
一）、灰铸铁:灰铸铁适用于公称压力PN≤1.0MPa,温度为-10℃~200℃的水、蒸汽、空气、煤气及油品等介质。灰铸铁常用牌号为:HT200、HT250、HT300、HT350。
二）、可锻铸铁:适用于公称压力PN≤2.5MPa,温度为-30~300℃的水、蒸汽、空气及油品介质,常用牌号有:KTH300—06、KTH330—08、KTH350—10。
三）、球墨铸铁:适用于PN≤4.0MPa,温度为-30~350℃的水、蒸汽、空气及油品等介质。常用牌号有:QT400—15、QT450—10、 QT500—7。鉴于目前国内工艺水平,各厂参差不齐,用户又往往不易检验。根据经验,建议PN≤2.5MPa,阀门还是采用钢制阀门为安全。
四）、耐酸高硅球墨铸铁:适用于公称压力PN≤0.25MPa,温度低于120℃的腐蚀性介质。
五）、碳素钢:适用于公称压力PN≤32.0MPa,温度为-30~425℃的水、蒸汽、空气、氢、氨、氮及石油制品等介质。常用牌号有WC1、WCB、 ZG25及优质钢20、25、30及低合金结构钢16Mn。
六）、铜合金:适用于PN≤2.5MPa的水、海水、氧气、空气、油品等介质,以及温度-40~250℃的蒸汽介质,常用牌号为ZGnSn10Zn2(锡青 铜),H62、Hpb59—1(黄铜)、QAZ19—2、QA19—4(铝青铜)。
七）、高温钢:适用于公称压力PN≤17.0MPA、温度≤570℃的蒸汽及石油产品。常用牌号有ZGCr5Mo,1Cr5M0. ZG20CrMoV, ZG15Gr1Mo1V, 12CrMoV , WC6, WC9等牌号。具体选用必须按照阀门压力与温度规范的规定。
八）、低温钢,适用于公称压力PN≤6.4Mpa,温度≥—196℃乙烯,丙烯,液态天然气,液氮等介质,常用牌号)有ZG1Cr18Ni9 、0Cr18Ni9、1Cr18Ni9TiZG0Cr18Ni9。
九）、不锈耐酸钢,适用于公称压力PN≤6.4Mpa 、温度≤200℃硝酸,醋酸等介质,常用牌号有ZG0Cr18Ni9Ti 、 ZG0Cr18Ni10<耐硝酸>,ZG0Cr18Ni12Mo2Ti 、ZG1Cr18Ni12Mo2Ti<耐酸和尿素>。
二、 密封面材料
密封面是阀门最关键的工作面,密封面质量的好坏关系到阀门的使用寿命,通常密封面材料要考虑耐腐蚀,耐擦伤,耐冲蚀,抗氧化等因素。
一般分两大类:
(一) 软质材料
1、 橡胶(包括丁睛橡胶,氟橡胶等)
2、 塑料(聚四氟乙烯,尼龙等)
(二) 硬密封材料
1、 铜合金(用于低压阀门)
2、 铬不锈钢(用于普通高中压阀门)
3、 司太立合金(用于高温高压阀门及强腐蚀阀门)
4、 镍基合金(用于腐蚀性介质)
三 、阀杆材料
阀杆在阀门开启和关闭过程中,承受拉、压和扭转作用力,并与介质直接接触,同时和填料之间还有相对的摩擦运动,因此阀杆材料必须保证在规定温度下有足够的强度和冲击韧性,有一定的耐腐蚀性和抗擦伤性,以及良好的工艺性。常用的阀杆材料有以下几种。
一）、碳素钢用于低压和介质温度不超过300℃的水、蒸汽介质时,一般选用A5普通碳素钢。用于中压和介质温度不超过450℃的水、蒸汽介质时,一般选用35优质碳素钢。
二）、合金钢用于中压和高压,介质温度不超过450℃的水、蒸汽、石油等介质时,一般选用40Cr(铬钢)。用于高压、介质温度不超过540℃的水、蒸汽等介质时,可 选用38CrMoALA渗氮钢。用于高压、介质温度不超过570℃的蒸汽介质时,一般选用25Cr2MoVA铬钼钒钢。
三）、不锈耐酸钢S用于中压和高压、介质温度不超过450℃的非腐蚀性介质与弱腐蚀性介质,可选用1Cr13、2Cr13、3Cr13铬不锈钢。用于腐蚀性介质时,可选用 Cr17Ni2、1Cr18Ni9Ti、Cr18Ni12Mo2Ti、Cr18Ni12Mo3Ti等不锈耐酸钢和PH15-7Mo沉淀硬化钢。
四）、耐热钢用于介质温度不超过600℃的高温阀门时,可选用4Cr10Si2Mo马氏体型耐热钢和4Cr14Ni14W2Mo奥氏体型耐热钢。
四 、阀杆螺母材料
阀杆螺母在阀门开启和关闭过程中,直接承受阀杆轴向力,因此必须具备一定的强度。同时它与阀杆是螺纹传动,要求摩擦系数小,不生锈和避免咬死现象。
一)、铜合金
铜合金的摩擦系数较小,不生锈,是目前普遍采用的材料之一。对于Pg<1.6Mpa的低压阀门可采用ZHMn58-2-2铸黄铜。对Pg16-6.4Mpa的中压阀门可采用ZQAL9-4无锡青铜。对于高压阀门可采用ZHAL66-6-3-2铸黄铜。
二)、钢
当工作条件不允许采用铜合金时,可选用35、40等优质炭素钢,2Cr13、1Cr18Ni9、Cr17Ni2等不锈耐酸钢。工作条件不允许指下列情况。
1、用于电动阀门上,带有瓜形离合器的阀杆螺母,需要进行热处理获得高的硬度或表面硬度。
2、工作介质或周围环境不适合选用铜合金时,如对铜有腐蚀的氨介质。选用钢制阀杆螺母时,要特别注意螺纹的咬死现象。
五、 紧固件、填料及垫片材料
一）、紧固件材料
紧固件主要包括螺栓、双头螺栓和螺母。紧固件在阀门上直接承受压力,对防止介质外流起关重要作用,因此选用的材料必须保证在使用温度下有足够的强度与冲击韧性。
二）、填料材料在阀门上,
填料是用来充填阀盖填料室的空间,以防止介质经由阀杆和阀盖填料室空间泄漏。
1、 对填料的要求
1) 耐腐蚀性好,填料与介质接触,必须能耐介质的腐蚀。
2) 密封性好,填料在介质及工作温度的作用下不泄漏。
3) 摩擦系数小,以减小阀杆与填料间的摩擦力矩。
2、 填料的种类
填料可分为软质填料及硬质填料两种:
1)软质填料:系由植物质,即大麻、亚麻、棉、黄麻等,或由矿物质,即石棉纤维,或由石棉纤维内夹金属丝和外涂石墨粉等编织的线绳,也有压成的成型的填 料,以及近年来新发展的柔性石墨填料材料。植物质填料较便宜,常用于100℃以下的低压阀门;矿物质填料可用于450-500℃的阀门。近年来使用橡胶O型圈做填料的结构在逐步推广,但介质温度一般限制在60℃以下。高温高压阀门上的填料也有采用纯石棉加片状石墨粉压紧而成的。
2)硬质填料:即由金属或金属与石棉、石墨混合而成的填料以及聚四氟乙烯压合烧结而成型的填料,金属填料使用较少。
3、 填料的选择
选择填料要根据介质、温度和压力来选择,常用的材料有以下几种:
1)油浸石棉绳,可按表5-2选择。
2)橡胶石棉绳:可按表5-3选择。
3)石墨石棉绳:石棉绳上涂有石墨粉,可用温度450℃以上,压力可以达到16Mpa,一般适用于高压蒸汽上。近后来又逐步采用了压成人字型填料,单圈放置,密封性好。
4)聚四氟乙烯:这是一种目前使用较广的一种填料。特别适用腐蚀性介质上,但温度不得起过200℃。一般采用压制或棒料车制而成,
三）、垫片材料
垫片是用来充填两个结合面(如阀体和阀盖之间的密封面)间所有凹凸不平处,以防止介质从结合面间泄漏。
1、 对垫片的要求 垫片材料在工作温度下具有一定的弹性和塑性以及足够的强度,以保证密封。同时要具有良好的耐腐蚀性。
2、 垫片材料的种类和选择
垫片可分为软质和硬质两种,
软质一般为非金属材料,如硬纸板、橡胶、石棉橡胶板,聚四氟乙烯等。硬质一般为金属材料或者金属包石棉、金属与石棉缠绕的等。 垫片的形状有很多,有扁平的、圆形的、椭圆形的、齿形的、透镜式的以及其他特殊形状的。
金属垫片的材料一般用08、10、20优质碳素钢和1Cr13、 1Cr18Ni9不锈钢,加工精度和表面光洁度要求较高,适用于高温高压阀门。非金属垫片材料一般塑性较好,用不大的压力就能达到密封。适用于低温低压阀门。
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