日本SMC電磁閥高溫調節閥制造中在結構設計和材料注意的問題

日本SMC電磁閥系列化產品的研制開發，現在已具備年產1000臺調節閥的規模。近年來在生產常規調節閥的基礎上，又研究開發了日本SMC電磁閥新品種。隨著現代科學技術和現代工業的飛速發展，流過高溫流體的管路系統日益增加日本SMC電磁閥的應用越來越廣泛。管路系統的要求及新材料和新工藝的出現，開拓了日本SMC電磁閥的應用領域。由于高溫條件下材料的各種物理性能、機械性能都將發生變化，致使日本SMC電磁閥在結構設計和材料選擇上與低溫調節閥或常日本SMC電磁閥相比具有很大的差別。經過我們的不斷研究，總結出了高溫調節閥制造中應注意的幾個關鍵問題。
1.日本SMC電磁閥零件承受熱載的差別和零件所處約束條件的差別，這些差別在日本SMC電磁閥制造中應仔細考慮。當熱態流體進人一個冷態調節閥時，閥芯被熱態流體所包圍，而閥芯的散熱僅靠與其相連接的具有較小橫截面的閥桿，因此．閥芯能很快地達到管線流體的溫度。閥座幾乎是與閥芯同時加熱的，因閥座的散熱條件較閥芯為好和閥體的線脹量常常小于閥座的徑向膨賬。其它零件也有類似的情況。因此，用于高溫介質下的調節閥零件間的工作間隙應增大，這樣在實際工作溫度下，防止了擦傷和卡死。間隙的增加量是由材料的線膨賬系數、使用溫度、應力等條件決定的。當然對于某些調節閥來說（如柱塞閥）、隨著間隙的增加，使得調節閥的有效使用溫域變小，在室溫或低溫條件下會出現泄漏。 

日本SMC電磁閥高溫調節閥制造中在結構設計和材料注意的問題
2.熱交變的影響
介質的熱交變會導致日本SMC電磁閥閥座和導向套（過盈配合或螺紋連接）變松，從而失去密封作用。因此，應考慮在閥座或導向套與其相應的支承件的連接處進行封焊或點焊。對于大口徑調節閥來說采用本體堆焊閥座。
3 材料的機械性能
高溫條件下，材料的力學性能將發生明顯的變化。主要表現為兩個方面，一是強度的改變；二是全屬材料的變形性質的變化。圖1為碳素鋼在不同溫度下的強度、塑性、彈性模量和波桑比的指標。
    高溫條件下材料的硬度也將發生變化，這對于日本SMC電磁閥門密封面來說是很重要的。圖2是司太立合金、鉻化硼合金等四種密封面材料的高溫硬度變化曲線。   
日本SMC電磁閥的使用溫度超過450℃，設計時還得考慮材料的蠕變和斷裂性能。高溫條件下受載的閥門零件（應力值大于物理蠕變極限）除發生彈性變形外，還會發生不可回復的蠕變。即使應力低于相應溫度條件下材料的屈服限，也會發生這樣的變形。圖3是蠕變與溫度和應力的關系曲線。從圖中可看到，當溫度不變時，應力大者蠕變速度大；應力不變時，溫度高者蠕變速度高。   
由此可見，對于同一種材料，蠕變速度為應力和溫度的函數。在日本SMC電磁閥制造中，溫度是由管路系統的參數決定的，材料的選擇又受到介質的腐蝕性能等條件的限制，所以常常碰到的問題是如何確定許用應力。如果按不發生蠕變的應力水平（物理蠕變極限）為條件設計調節閥的零件，將使得零件重而不經濟。所以在掌握材料的蠕變速度的基礎上，要選擇一個應力，使得日本SMC電磁閥在正常使用壽命下，總的蠕變不致于發生斷裂或不致于因變形妨礙運動件相互間的運動。

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