一种耐高温无泄漏球阀阀芯的制备工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种耐高温无泄漏球阀阀芯的制备工艺，具体包括以下步骤：（1）选材‑（2）去内应力热处理‑（3）晶体增强热处理‑（4）拉深‑（5）置入内直管‑（6）整形‑（7）打磨‑（8）酸洗‑（9）喷涂；该制备工艺简单易行，成本低廉，制备出的阀芯具有良好的耐高温防腐性能，延长其使用寿命，且精度高。

Preparation of a High Temperature Leakage-Free Ball Valve Core

The invention discloses a preparation process of a high temperature leakproof ball valve core, which comprises the following steps: (1) material selection; (2) stress relief heat treatment; (3) crystal strengthening heat treatment; (4) drawing; (5) placing an inner straight pipe; (6) shaping; (7) grinding; (8) acid washing; (9) spraying; and the preparation process. Simple and easy to operate, low cost, the prepared valve core has good high temperature resistance and corrosion resistance, prolongs its service life, and high accuracy.

【技术实现步骤摘要】
一种耐高温无泄漏球阀阀芯的制备工艺
本专利技术涉及一种阀芯的制备工艺，具体涉及一种耐高温无泄漏球阀阀芯的制备工艺。
技术介绍
球阀(ballvalve在海工和船舶领域应为截止阀），标准GB/T21465-2008《阀门术语》中定义为：启闭件（球体）由阀杆带动，并绕球阀轴线作旋转运动的阀门，亦可用于流体的调节与控制，其中硬密封V型球阀其V型球芯与堆焊硬质合金的金属阀座之间具有很强的剪切力，特别适用于含纤维、微小固体颗料等的介质，而多通球阀在管道上不仅可灵活控制介质的合流、分流、及流向的切换，同时也可关闭任一通道而使另外两个通道相连，本类阀门在管道中一般应当水平安装，球阀分类：气动球阀，电动球阀，手动球阀；球阀的阀芯比较简单，球阀的阀芯整体上呈对称的球状结构，中间有一个贯通整体的圆柱状通孔，在阀芯的外球面中心位置处横向开有一个和阀杆相连接阀杆槽，工作的时候，转动阀杆使阀芯的圆柱状通孔对准球阀的进出口，停止工作的时候，反向转动阀杆使阀芯的球面对准球阀的进出口，由于球阀的结构比较简单，操作方便，所以在阀门
应用的非常广泛，而实现球阀的密封功能的主要零件是阀芯，以及与其配合的密封环，球阀的阀芯出现磨损或破裂就易发生泄露，使整个球阀发生报废，因此提高防锈球阀阀芯拉深制造工艺，使其更可靠就显得尤为必要，且现有的球阀使用环境恶劣，阀芯的要求也越来越高。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是，针对以上现有技术存在的缺点，提出一种耐高温无泄漏球阀阀芯的制备工艺，该制备工艺简单易行，成本低廉，制备出的阀芯具有良好的耐高温防腐性能，延长其使用寿命，且精度高。本专利技术解决以上技术问题的技术方案是：一种耐高温无泄漏球阀阀芯的制备工艺，具体包括以下步骤：（1）选材，截取球阀阀体的钢管作为坯料，根据阀芯大小进行尺寸计算，然后用切割机根据计算后的目标尺寸进行切割；（2）去内应力热处理，将坯料加热至760℃，保温10-13h，自然冷却；（3）晶体增强热处理，将坯料加热至700℃，保温5-7h，然后通过第一冷却工序冷却至550℃，保温7-9h，然后经第二冷却工序冷却至450℃，保温6-7h，然后自然冷却；第一冷却工序具体为：采用水冷与空冷结合，先采用水冷以3-4℃/s的冷却速率冷至610-650℃，然后空冷至580-600℃，再采用水冷以2-3℃/s的冷却速率冷至530-570℃，最后空冷至550℃；第二冷却工序具体为：在冷却床上进行空气冷却，先以每秒3-7℃的冷却速度冷却到480-500℃，然后再缓慢冷却到450℃；（4）拉深，将经步骤（3）处理后的坯料置于模具上，开启合模机，升温至500℃，进行第一次热拉深，第一次热拉深后再进行步骤（2）的去内应力热处理，再将坯料置于模具进行第二次热拉深，将二次热拉深后坯料进行第三次热拉深校形直至得到规整的球状外壳，在第三次热拉深校形时进行保压处理；（5）置入内直管，从球阀阀体上截取的另一钢管坯料，将其切割成与球状外壳通径等长，采用冲床或冲压机上的锥形冲头冲压扩张内直管，使内直管与球状外壳固连在一起形成阀芯毛坯；（6）整形，将阀芯毛坯的上下开口处按规定尺寸进行车平，然后将阀芯毛坯放入整形模具中，下压分别阀芯毛坯的上下端口进行整形；（7）打磨，将阀芯毛坯通过打磨砂轮打磨，使其表面光滑，并抛光、清洁得到阀芯；（8）酸洗，将阀芯放入酸溶液中，浸泡10-13min，然后冲洗干净；（9）喷涂，对冲洗干净后的阀芯表面进行喷漆，形成防护层，得到成品阀芯。本专利技术进一步限定的技术方案为：前述耐高温无泄漏球阀阀芯的制备工艺中，防护层按质量份数计包括以下组分：有机硅改性硅溶胶树脂：30-40份，有机硅改性不饱和聚酯树脂：20-25份，桐油：10-13份，植物油性树脂：15-20份，棕榈仁酯：10-15份，颜填料：7-9份，消泡剂：2-5份，流平剂：1-3份，固化剂：4-8份，偶联剂：4-8份，胶联剂：1-2份；催化剂：1-3份，润湿剂：0.5-0.8，稀释剂：2-3份；颜填料为复合铁钛粉、六钛酸钾晶须、海泡石、膨胀蛭石和玻璃粉的混合物，其中颜填料由复合铁钛粉、六钛酸钾晶须、海泡石、膨胀蛭石和玻璃粉按质量比3：2：1：1：1-3混合而成，膨胀蛭石大小为180-200目；玻璃粉为铅玻璃粉、钒玻璃粉、硼玻璃粉或磷酸玻璃粉中的一种或几种；消泡剂为聚硅氧烷类消泡剂，流平剂为醋丁纤维素或聚丙烯醋酯中的一种，固化剂为乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、二氨基二苯基甲砜、异佛尔酮二胺或聚酰胺650中的一种或几种，偶联剂为γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、γ-巯基丙基三乙氧基硅烷或γ-缩水甘油醚基三甲氧基硅烷中的一种或几种，胶联剂为钛酸四正丁酯；催化剂为辛酸亚锡或二丁基二月桂酸锡中的一种；润湿剂为乙醇、丙二醇或二甲基亚砜中的一种或几种混合物；稀释剂为丙二醇或乙二醇醚。前述耐高温无泄漏球阀阀芯的制备工艺中，有机硅改性不饱和聚酯树脂的制备方法如下：a.取无水乙醇、甲基三乙氧基硅烷、二苯基硅二醇和乙烯基三乙氧基硅烷注入预置有搅拌及冷凝器设备的三口瓶中，将水浴温度设置为50℃，在搅拌下向三口瓶中缓慢滴入去离子水，1-1.5h滴加完毕，之后升温至110℃继续反应1h，最后减压除去无水乙醇、残留水分和低分子量物质，即可得到淡黄色透明的有机硅预聚体；其中加入无水乙醇、甲基三乙氧基硅烷、二苯基硅二醇和乙烯基三乙氧基硅烷的质量比为9：7：2：3；b.将1，2-丙二醇、1，4-丁二醇、己二酸、四氢苯酐和顺丁烯二酸酐投入三口烧瓶中，然后置于数显集热磁力搅拌器上，加装冷凝回流装置，加热到170-180℃回流反应40-50min，然后升温至200℃，当体系酸值达到15mgKOH/g时降温至90℃，加入一定量有机硅预聚体与异辛酸锌，再次升温至120℃反应1h，使有机硅预聚体与不饱和聚酯进行缩合反应，反应结束后抽真空除去体系内的水及其它小分子副产物，最后向体系中加入含有对苯二酚、过氧化苯甲酰和苯乙烯的混合稀释剂，充分混合之后即可得到有机硅改性不饱和聚酯树脂；其中1，2-丙二醇、1，4-丁二醇、己二酸、四氢苯酐和顺丁烯二酸酐的质量比为10：5：7：6：3，对苯二酚、过氧化苯甲酰和苯乙烯的质量比为15：3：100。前述耐高温无泄漏球阀阀芯的制备工艺中，该防护层制备工艺具体步骤如下：（1）将有机硅改性硅溶胶树脂、有机硅改性不饱和聚酯树脂和植物油性树脂、桐油、棕榈仁酯加入分散缸中，控制分散缸的温度在30-40℃，高速搅拌均匀，搅拌速度为300-400r/min，搅拌时间为30-40min；（2）再向步骤（1）中加入颜填料，高速搅拌30min，搅拌速度为800-900r/min，控制分散缸的温度在70-75℃；（3）再向步骤（2）中依次加入消泡剂、流平剂、偶联剂、胶联剂、催化剂、润湿剂、稀释剂和固化剂，在常温下搅拌均匀即得到防护层涂料，然后将防护层涂料喷涂在阀芯的表面干燥即可形成防护层。本专利技术的有益效果是：并后续通过去内应力热处理、晶体增强热处理及打磨密封面的加工工艺使得形成U型弹性硬密封球阀阀座，且该阀座不但在经过去内应力热处理后内部受力稳定，而且经过晶体增强热处理使内部结构强度较高，以及经过打磨密封面使得密封效果更好。本专利技术中，晶体增强热处理的冷却时第一冷却工序采用水冷与空本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种耐高温无泄漏球阀阀芯的制备工艺，其特征在于，具体包括以下步骤：（1）选材，截取球阀阀体的钢管作为坯料，根据阀芯大小进行尺寸计算，然后用切割机根据计算后的目标尺寸进行切割；（2）去内应力热处理，将坯料加热至760℃，保温10‑13h，自然冷却；（3）晶体增强热处理，将坯料加热至700℃，保温5‑7h，然后通过第一冷却工序冷却至550℃，保温7‑9h，然后经第二冷却工序冷却至450℃，保温6‑7h，然后自然冷却；所述第一冷却工序具体为：采用水冷与空冷结合，先采用水冷以3‑4℃/s的冷却速率冷至610‑650℃，然后空冷至580‑600℃，再采用水冷以2 ‑3℃/s的冷却速率冷至530‑570℃，最后空冷至550℃；所述第二冷却工序具体为：在冷却床上进行空气冷却，先以每秒3‑7℃的冷却速度冷却到480‑500℃，然后再缓慢冷却到450℃；（4）拉深，将经步骤（3）处理后的坯料置于模具上，开启合模机，升温至500℃，进行第一次热拉深，第一次热拉深后再进行步骤（2）的去内应力热处理，再将坯料置于模具进行第二次热拉深，将二次热拉深后坯料进行第三次热拉深校形直至得到规整的球状外壳，在第三次热拉深校形时进行保压处理；（5）置入内直管，从球阀阀体上截取的另一钢管坯料，将其切割成与球状外壳通径等长，采用冲床或冲压机上的锥形冲头冲压扩张内直管，使内直管与球状外壳固连在一起形成阀芯毛坯；（6）整形，将阀芯毛坯的上下开口处按规定尺寸进行车平，然后将阀芯毛坯放入整形模具中，下压分别阀芯毛坯的上下端口进行整形；（7）打磨，将阀芯毛坯通过打磨砂轮打磨，使其表面光滑，并抛光、清洁得到阀芯；（8）酸洗，将阀芯放入酸溶液中，浸泡10‑13min，然后冲洗干净；（9）喷涂，对冲洗干净后的阀芯表面进行喷漆，形成防护层，得到成品阀芯。...

【技术特征摘要】
1.一种耐高温无泄漏球阀阀芯的制备工艺，其特征在于，具体包括以下步骤：（1）选材，截取球阀阀体的钢管作为坯料，根据阀芯大小进行尺寸计算，然后用切割机根据计算后的目标尺寸进行切割；（2）去内应力热处理，将坯料加热至760℃，保温10-13h，自然冷却；（3）晶体增强热处理，将坯料加热至700℃，保温5-7h，然后通过第一冷却工序冷却至550℃，保温7-9h，然后经第二冷却工序冷却至450℃，保温6-7h，然后自然冷却；所述第一冷却工序具体为：采用水冷与空冷结合，先采用水冷以3-4℃/s的冷却速率冷至610-650℃，然后空冷至580-600℃，再采用水冷以2-3℃/s的冷却速率冷至530-570℃，最后空冷至550℃；所述第二冷却工序具体为：在冷却床上进行空气冷却，先以每秒3-7℃的冷却速度冷却到480-500℃，然后再缓慢冷却到450℃；（4）拉深，将经步骤（3）处理后的坯料置于模具上，开启合模机，升温至500℃，进行第一次热拉深，第一次热拉深后再进行步骤（2）的去内应力热处理，再将坯料置于模具进行第二次热拉深，将二次热拉深后坯料进行第三次热拉深校形直至得到规整的球状外壳，在第三次热拉深校形时进行保压处理；（5）置入内直管，从球阀阀体上截取的另一钢管坯料，将其切割成与球状外壳通径等长，采用冲床或冲压机上的锥形冲头冲压扩张内直管，使内直管与球状外壳固连在一起形成阀芯毛坯；（6）整形，将阀芯毛坯的上下开口处按规定尺寸进行车平，然后将阀芯毛坯放入整形模具中，下压分别阀芯毛坯的上下端口进行整形；（7）打磨，将阀芯毛坯通过打磨砂轮打磨，使其表面光滑，并抛光、清洁得到阀芯；（8）酸洗，将阀芯放入酸溶液中，浸泡10-13min，然后冲洗干净；（9）喷涂，对冲洗干净后的阀芯表面进行喷漆，形成防护层，得到成品阀芯。2.根据权利要求1所述的耐高温无泄漏球阀阀芯的制备工艺，其特征在于：所述防护层按质量份数计包括以下组分：有机硅改性硅溶胶树脂：30-40份，有机硅改性不饱和聚酯树脂：20-25份，桐油：10-13份，植物油性树脂：15-20份，棕榈仁酯：10-15份，颜填料：7-9份，消泡剂：2-5份，流平剂：1-3份，固化剂：4-8份，偶联剂：4-8份，胶联剂：1-2份；催化剂：1-3份，润湿剂：0.5-0.8份，稀释剂：2-3份；所述的颜填料为复合铁钛粉、六钛酸钾晶须、海泡石、膨胀蛭石和玻璃粉的混合物，其中颜填料由复合铁钛粉、六钛酸钾晶须、海泡石、膨胀蛭石和玻璃粉按质量比3：2：1：1：1-3混合而成，所述的膨胀蛭石大小为180-200目；所述的玻璃粉为铅玻璃粉、钒玻璃粉、硼玻璃粉或磷酸玻璃粉中的一种或几种；所述的消泡...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈龙，陆超，
申请(专利权)人：江苏华太电力仪表有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32