Como controlar a rugosidade da superfície das principais superfícies de vedação em peças fundidas da válvula de esfera

A importância da rugosidade da superfície
A superfície de vedação crítica de peças fundidas da válvula de esfera Determina diretamente o desempenho de vedação e a vida útil da válvula de esfera. A rugosidade excessiva da superfície de vedação pode levar a vedação baixa e aumento do vazamento, enquanto a rugosidade da superfície baixa pode aumentar os custos de processamento e causar desgaste da prejudicação. Controlar a rugosidade da superfície de vedação através dos métodos apropriados de processamento e teste pode melhorar efetivamente a estabilidade das válvulas de esferas em meio de alta pressão, alta temperatura e meios corrosivos.

Controle de qualidade da superfície das peças fundidas originais
Na produção de peças fundidas da válvula de esfera, a qualidade da superfície durante o estágio de fundição é fundamental para controlar a rugosidade da superfície de vedação. O uso de processos como fundição de precisão e fundição de areia revestida pode reduzir a adesão da areia superficial e a formação da escala de óxido de metal fundido. O sistema de bloqueio deve ser projetado para evitar correntes de Foucault e defeitos de porosidade para minimizar a remoção subsequente da usinagem. Após a Demolding, a fundição deve ser prontamente jateada ou tiro, atingido para obter uma superfície de base uniforme e livre de burr.

Tratamento térmico e estabilização da microestrutura
O tratamento térmico tem um impacto indireto no controle da rugosidade da superfície de vedação. Processos como normalização, recozimento e tratamento da solução podem melhorar a distribuição de uniformidade e dureza da estrutura metalúrgica da fundição, reduzindo a vibração da ferramenta e a resistência ao corte durante a usinagem. Durante o processo de tratamento térmico, o perfil de temperatura e a taxa de resfriamento devem ser controlados para evitar microestruturas desiguais que podem causar microripples na superfície de vedação após a usinagem.

Otimização do processo de usinagem
A usinagem é uma etapa essencial para controlar a rugosidade da superfície de vedação. Os métodos comuns de usinagem incluem giro CNC, chato fino, moagem e lapidação. Durante a usinagem áspera, as taxas de alimentação apropriadas e as velocidades de corte devem ser usadas para garantir a remoção uniforme de estoque e evitar o endurecimento localizado. Durante o acabamento, devem ser usadas ferramentas de alta precisão e um sistema de fixação de ferramentas estáveis. A nitidez da borda da ferramenta afeta diretamente a textura da superfície. A vibração e o aumento da temperatura no ambiente de usinagem devem ser estritamente controlados para evitar ondulações ou marcas de ferramentas da superfície.

Tecnologia de moagem e polimento
Para superfícies de vedação por fundição da válvula de esfera que requerem um valor de AR abaixo de 0,4μm, são necessárias moagem e polimento finos. Durante a moagem, use uma roda de moagem ou uma ferramenta CBN com uma superfície cerrada e refrigerante de temperatura constante para impedir as microcracks na zona afetada pelo calor. O polimento pode ser realizado usando polimento mecânico, polimento pneumático ou polimento eletroquímico para remover micro-picos residuais e obter um acabamento semelhante ao espelho. As superfícies de vedação de alta demanda requerem ativação da superfície após o polimento para melhorar o ajuste com o selo.

Processo de moagem e lapidação
A moagem é uma etapa crítica no controle da rugosidade e da precisão das superfícies de vedação da válvula de esfera. Os meios de moagem geralmente incluem pó de óxido de alumínio, pó de carboneto de silício e outros materiais, combinados com uma pasta de moagem de tamanho e viscosidade apropriados de partículas. Através da rotação, oscilação ou movimento alternativo, as partículas abrasivas são distribuídas uniformemente pelas superfícies de vedação, eliminando gradualmente os picos e vales microscópicos. Para as superfícies de acasalamento das válvulas e assentos de esferas, a lâmina não apenas reduz o valor da AR, mas também garante que a concordância e a área de contato atendam aos requisitos de projeto.

Inspeção de superfície e controle de qualidade
A rugosidade da superfície deve ser inspecionada usando instrumentos especializados, como medidores de rugosidade de contato ou instrumentos de medição ópticos não contatos. As amostras devem ser coletadas em diferentes locais na superfície de vedação para garantir a rugosidade da superfície consistente. Os parâmetros comuns incluem RA (desvio médio aritmético) e RZ (altura de dez pontos). Os resultados dos testes devem ser comparados com os desenhos de design. Quaisquer desvios requerem retrabalho. Uma tabela de monitoramento de processos deve ser estabelecida dentro do sistema de gerenciamento da qualidade para registrar o desgaste da ferramenta, os parâmetros de processamento e os resultados dos testes.

Revestimento e endurecimento da superfície
Em algumas aplicações, tratamentos de revestimento ou endurecimento da superfície podem ser aplicados à superfície de vedação para melhorar a resistência ao desgaste e corrosão. Os exemplos incluem HVOF (pulverização de combustível de oxigênio de alta velocidade), revestimento cromo, níquel e pulverização de carboneto. A espessura e a dureza do revestimento devem ser uniformes e controláveis. Após o revestimento, a moagem ou polimento fino devem ser realizados para garantir que a rugosidade da superfície atenda às especificações do projeto.