阀门中口密封部位的局部电镀抗蚀层的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种阀门中口密封部位的局部电镀抗蚀层，主要技术方案为：在阀体、阀盖的中口密封部位，即阀体和阀盖在装配时与密封环或密封垫片相接触的表面，有通过局部刷镀工艺形成的一层具有较好的抗蚀性的镀层；作为优选，所述的抗蚀性镀层为金属镍或镍钨合金。采用本实用新型所提出的技术方案后，能够使阀门中口处阀体、阀盖的密封表面达到较高的硬度和获得较好的抗擦伤性能，能够更好地解决介质腐蚀、氧化锈蚀和电化学腐蚀给密封带来的影响，提高阀门中腔的密封性能，并使加工工序简化、制造周期缩短、生产成本降低。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种阀门结构，具体涉及一种阀门中口密封部位所采用的局部电 镀抗蚀层。 阀门中口密封部位的局部电镀抗蚀层
【背景技术】
[0002] 为了保证阀门中口部位不会产生外泄漏，在阀体、阀盖配合面处会设置相应的密 封结构，如采用垫片密封、金属环垫密封，或采用压力密封的楔形密封圈密封。现行产品在 阀体、阀盖的中口密封部位，即阀体和阀盖在装配时与密封环或密封垫片相接触的表面，基 本上是采用两种方式：一是体、盖相应的密封表面不制作任何防护层、以本体材料表面直接 加工形成密封表面；二是在阀体和阀盖的相应的密封表面通过堆焊施工形成一层奥氏体不 锈钢抗蚀层来作为密封表面。中口以垫片密封的阀门的阀体、阀盖中法兰密封面以及一部 分以柔性石墨制作楔形压力密封密封圈的高压阀门的阀体阀盖密封表面，通常是在本体材 料表面直接加工形成密封表面；而在采用楔形金属压力密封环作为密封件的压力密封结构 的高压阀门、包括一部分采用石墨楔形密封圈的压力密封阀门，以及以采用金属密封环和 钢垫圈密封为主的API6A油田井口、采油树及管汇系统阀门的中口密封锥面和端法兰密封 槽部位，基本以采用在密封表面堆焊不锈钢耐蚀层的方式来进行防护。
[0003] 阀体、阀盖的中口密封表面采用以本体材料直接加工形成的方式，对于一些重要 的阀门以及对控制介质的外泄漏有较严格的要求的阀门来说，存在一定的问题：首先是密 封表面受到介质的腐蚀以及较长期的使用后的氧化锈蚀会对密封带来影响，其次，由于铁 的标准电极电位比化学性质较稳定的镍等金属的标准电极电位要低，与成份为碳的柔性石 墨密封件接触时更易产生电化学腐蚀使阀体、阀盖的密封表面出现环形点状损害，而且密 封件在阀门装配时又不能像石墨填料那样可以在阀门储存和运输时把填料取出而在阀门 安装使用前再装入，因此存在电化学腐蚀倾向的问题是难以回避的，尤其是对于采用柔性 石墨制作密封圈的压力密封阀门来说，这一问题表现得更为突出。而阀体、阀盖的中口密封 表面采用堆焊奥氏体不锈钢抗蚀层作为防护时，所存在的问题主要是：一是加工工序复杂、 制造周期较长、生产成本较高，因为采用堆焊的方法制作抗蚀层时，阀体、阀盖的加工需要 经过粗车、堆焊热处理、精车多道工序才能完成，而且对于大口径的阀体来说，精车时要对 粗加工面进行仔细的校正后才好加工，比较费时费力；另一个问题是，堆焊形成的奥氏体不 锈钢抗蚀层由于奥氏体不锈钢材质本身所存在的硬度低、抗擦伤和抗咬合能力差的缺点， 会给抗蚀层在使用方面带来一些不利的影响，如以金属压力密封环作为密封件的压力密封 结构的高压阀门，装配和维修时稍有不慎易造成密封表面的擦伤，金属压力密封环装配后 和使用时在楔紧的过程中密封锥面之间会存在高比压的相对滑动，易导致密封锥面的表面 产生拉伤甚至咬合现象，从而导致阀门中口出现泄漏；此外，与金属镍防护层相比，不锈钢 材料在与石墨密封圈配对使用时产生电化学腐蚀的倾向要更大一些。
【发明内容】
[0004] 为了克服现有技术在阀门中口的阀体、阀盖密封表面所采取的由本体材料直接加 工形成和采用奥氏体不锈钢堆焊层所带来的一些问题，本实用新型提供了一种具有较高的 硬度和较好的抗擦伤性能，能够更好地解决介质腐蚀、氧化锈蚀和电化学腐蚀给密封带来 的影响，加工工序简单、制造周期较短、生产成本较低的阀门中口密封部位的局部电镀抗蚀 层。
[0005] 为了实现上述目的，本实用新型采用的是以下的技术方案：
[0006] -种阀门中口密封部位的局部电镀抗蚀层，其主要技术方案为：在阀体、阀盖的中 口密封部位，即阀体和阀盖在装配时与密封环或密封垫片相接触的表面，有通过局部刷镀 工艺形成的一层具有较好的抗蚀性的镀层；作为优选，所述的抗蚀性镀层为金属镍或镍钨 合金。
[0007] 采用刷镀工艺形成的电镀层，具有镀层纯度高、氢脆性低、结晶致密、与基体结合 强度高和施镀方便、操作灵活以及成本低、效率高的优点。在实际操作中，采用针对阀体、阀 盖的局部刷镀施工特点和要求设计制作的专用刷镀设备和工具对阀体和阀盖的密封表面 进行刷镀镍或镍钨合金等功能涂层，能够有效改善产品的中腔密封可靠性，提升产品的性 能，并使产品具有较高的性价比；对于尺寸相对较小一些的阀体和阀盖，刷镀时可以一人控 制多台、多件同时施镀从而提高工作效率、降低成本、缩短生产周期。
[0008] 本实用新型的有益效果是：采用本实用新型所提出的技术方案后，能够使阀门中 口处阀体、阀盖的密封表面达到较高的硬度和获得较好的抗擦伤性能，能够更好地解决介 质腐蚀、氧化锈蚀和电化学腐蚀给密封带来的影响，提高阀门中腔的密封性能，并使加工工 序简化、制造周期缩短、生产成本降低。
【专利附图】
【附图说明】
[0009] 图1是使用楔形金属密封环的压力密封阀门阀体、阀盖密封表面采用本实用新型 的技术方案的示意图。
[0010] 图2是使用复合垫片密封的一种高压差阀门阀体、阀盖密封表面采用本实用新型 的技术方案的示意图。
[0011] 图3是API6A高磅级阀门的阀体、阀盖密封表面采用本实用新型的技术方案的示 意图。
[0012] 图中，1、阀体；2、阀盖；3、局部抗蚀层。
【具体实施方式】
[0013] 下面结合附图和实施例对本实用新型的技术方案作进一步的阐述。
[0014] 实施例一
[0015] 如图1所示的阀门是采用楔形金属压力密封环作为密封件的压力密封结构的高 温高压阀门，用于超超临界火电机组，产品的使用工况对阀门的性能、可靠性以及中腔体、 盖部位的密封性有较高的要求。为保证阀门中口部位的密封性能，在阀体（1)和阀盖（2) 与金属密封环接触的密封表面，采用电刷镀工艺形成局部抗蚀层（3)，镀层采用镍钨合金镀 层，镀层硬度HRC3 50。由于楔形金属密封环的硬度低（软钢或奥氏体不锈钢材质）而体、 盖密封表面镀层的硬度较高、两者之间有较大的硬度差，并且镍钨合金镀层具有优异的耐 磨损抗擦伤性能，因而体、盖以及密封环的密封表面在使用中不会因楔紧而产生拉伤、在装 配和维修时也不容易发生擦伤现象，使阀门中腔的密封性能得到较大的提高。
[0016] 采用局部电刷镀工艺后，阀体可一次精加工成型后电镀，与采用堆焊不锈钢防护 层的方法相比，生产工序得到简化、生产效率得到提高、生产成本也得到了降低。
[0017] 实施例二
[0018] 如图2所示是火电机组使用的一种重要的高压差阀门的阀体、阀盖，阀体和阀盖 之间的密封采用组合垫片密封的结构。体、盖中法兰处的密封表面如果采用本体材料直接 加工形成，其在高温介质中使用所产生的氧化锈蚀会对组合垫片的金属密封部分的密封带 来影响，并且组合垫片上的缠饶垫包含柔性石墨，也容易对体、盖的密封表面产生电化学腐 蚀，因此，采用本实用新型的技术方案，在阀体（1)和阀盖（2)的中法兰密封表面采用刷镀 镍的工艺制作局部抗蚀层（3)，镍镀层硬度可达到HRC50左右，并具有很好的抗蚀效果，镀 层结晶致密、结合强度高。施镀时，体、盖的待镀表面先经过电净、活化，再用特殊镍TDY101 和快速镍TDY102镀液施镀。
[0019] 实施例三
[0020] 如图3所示是API6A高磅级阀门的阀体、阀盖密封表面采用本实用新型的技术方 案的示意图。在阀体（1)和阀盖（2)的中法兰内侧，有在装配时与金属密封环配合的密封 锥面，此外，在端法兰上也有与钢垫圈配合的密封槽。作为现行技术所采用的在上述密封表 面堆焊奥氏体不锈钢抗蚀层的替代技术，在阀体（1)和阀盖（2)的上述密封表面，采用刷镀 镀的工艺形成局部抗蚀层（3)，在保证相应部位的密封性能和密封可靠性的前提下，可以简 化生产工序，使生产效率提高、生产成本降低。
[0021] 以上结合附图和几个实施例对本实用新型的【具体实施方式】作了说明，但这些说明 不能被理解为限制了本实用新型的范围。本【技术领域】的技术人员应该知晓，本实用新型不 受上述实施例的限制，其保护范围由所附的权利要求书所界定，任何在不超出本实用新型 权利要求书所界定的范围内的各种改动、变型所形成的技术方案，都没有偏离本实用新型 的精神和技术实质，仍然会属于本实用新型的权利要求范围之内。
【权利要求】
1. 一种阀门中口密封部位的局部电镀抗蚀层，其特征在于：在阀体、阀盖的中口密封 部位，即阀体和阀盖在装配时与密封环或密封垫片相接触的表面，有通过局部刷镀工艺形 成的一层具有较好的抗蚀性的镀层。
2. 根据权利要求1所述的阀门中口密封部位的局部电镀抗蚀层，其特征在于：所述的 抗蚀性镀层为金属镍。
3. 根据权利要求1所述的阀门中口密封部位的局部电镀抗蚀层，其特征在于：所述的 抗蚀性镀层为镍钨合金。
【文档编号】F16K25/04GK203880175SQ201420252779
【公开日】2014年10月15日 申请日期:2014年5月15日 优先权日:2014年5月15日
【发明者】章华 申请人:章华