專利名稱：陶瓷復(fù)合閥門及制作工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種閥門的制作方法，尤其涉及一種陶瓷復(fù)合閥門及制作工藝。
背景技術(shù)：
目前，在全世界范圍內(nèi)，油田閥門和電廠閥門的腐蝕是一個世界性課題， 一旦閥門被腐蝕穿后，不僅會給一個國家造成很大的經(jīng)濟(jì)損失，也會產(chǎn)生很大的社會影響。因此，長期以來，國內(nèi)外很多研究者們，針對油田閥門的工作特性，從多條途徑探討解決的方案。如果有朝一 日，解決了這個問題，則所產(chǎn)生的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益是無可估量的。
現(xiàn)在技術(shù)中針對提高閥門耐腐蝕方面有如下技術(shù)手段 1、常用的解決方案就是采用高鎳高鉻的合金鋼，這些材料在一定的程度上，可延緩閥門的腐蝕進(jìn)程，但是無法從根本上來解決這一問題。而且這些材料制成合金鋼成本很高，在一定程度上也制約著它們的推廣。 2、采用新材料從腐蝕機(jī)理出發(fā)，設(shè)法尋找耐腐蝕的金屬元素或非金屬元素，目前主要的方向是朝低碳高鉻高鎳方向發(fā)展，這一方面的研究工作難度較大，離實(shí)際應(yīng)用還有較大的距離。 3、對基體材料表面進(jìn)行涂層采用一定的方法如激光、電弧、等離子等將耐腐蝕的材料涂敷于金屬表面，形成一層耐腐蝕層。但這種方法的存在著幾個問題，第一個問題就是的要求比較高，噴涂設(shè)備的價格也比較貴，噴涂的成本較高， 一般的制造廠家難以承受；第二個問題就是噴涂層的致密性問題，如噴涂工藝選擇得不合適，則所得到的涂層組織就比較疏松，高壓的腐蝕氣體很容易通過涂層侵入到閥門的基體，沒有達(dá)到防腐蝕的目的；第三個問題就是涂層與基體之間的結(jié)合力問題，涂層與基體的結(jié)合力不僅與各自的材質(zhì)有著很大的關(guān)系，而且與噴涂工藝也有著很大的關(guān)系，如涂層與基體之間不能做到冶金結(jié)合的話，則在高壓氣體和泥沙的沖擊下，很容易會將涂層沖掉。 采用緩蝕劑；使用這種方法所面臨的另一個問題就是它的硬度問題，因?yàn)椋叻肿臃栏g層其硬度較低，在高壓泥沙的沖刷下，其有效壽命就成了一個很大的問題。

發(fā)明內(nèi)容
要解決的技術(shù)問題 本發(fā)明提供了一種陶瓷復(fù)合閥門及制作工藝，解決了上述的針對高壓閥門耐腐蝕
性差或耐腐蝕性相對較高但價格昂貴等問題。 本發(fā)明采用以下技術(shù)方案解決技術(shù)問題 陶瓷復(fù)合閥門，包括閥門本體和陶瓷閥芯，所述的陶瓷閥芯布置在閥門本體的內(nèi)壁上。 本發(fā)明所述的陶瓷復(fù)合閥門，還包括膠接層，所述的膠接層設(shè)置閥門本體與陶瓷閥芯之間。 本發(fā)明所述的陶瓷復(fù)合閥門，所述的膠接層是磷酸無機(jī)膠。
本發(fā)明述的陶瓷復(fù)合閥門，所述的閥門本體為碳素結(jié)構(gòu)鋼閥門。 本發(fā)明所述的陶瓷復(fù)合閥門的制作工藝，步驟如下 1)、選定閥門，測定閥門本體內(nèi)部結(jié)構(gòu)形狀及尺寸； 2)、根據(jù)步驟1中測定后的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及尺寸，確定相應(yīng)的陶瓷閥芯與閥門本體的 公差； 3)、分析閥門本體的金屬材料的相關(guān)指標(biāo)，確定制作陶瓷閥芯的陶制材質(zhì)； 4)、根據(jù)步驟1中測定的閥門本體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及尺寸，制作相應(yīng)的陶瓷閥芯的坯
料模具； 5)、將選定的制作陶瓷閥芯的材料填充在坯料模具中并擠壓形成相應(yīng)的形狀； 6)、根據(jù)步驟5中所述的陶瓷坯料模具燒制成型陶瓷閥芯； 7)、閥門本體的內(nèi)壁進(jìn)行磨削加工； 8)、將制作完成的陶瓷閥芯擠壓在閥門本體內(nèi)，即完成本陶瓷復(fù)合閥門的制作。 9)、將組裝后的閥門本體按照閥門的最終要求進(jìn)行組合加工，即完成本陶瓷復(fù)合
閥門的制作。
有益效果 (1)從根本上解決了油田閥門和電廠閥門的腐蝕問題；
(2)陶瓷復(fù)合閥門的使用壽命要遠(yuǎn)高于普通閥門； (3)由于這種陶瓷閥門的鋼質(zhì)基體采用普通的碳素結(jié)構(gòu)鋼，無需采用昂貴的高合 金鋼，因此，這種陶瓷閥門的綜合成本只是略高于目前現(xiàn)有的閥門； (4)這種閥門有別于目前市場上流行的陶瓷閥門，目前市場上流行的閥門主要有
兩種，一種為全陶瓷閥門，另一種為采用一定工藝制成的燒結(jié)閥門。前者無法承受油田和電
廠的高壓；后者由于燒結(jié)的高溫而造成的變形，很難制成閥門的復(fù)雜結(jié)構(gòu)，只能用于像陶瓷
鋼管這類結(jié)構(gòu)比較簡單的場合。而本文所述的陶瓷復(fù)合閥門則完全在常溫下完成。
(5)由于采用了特殊的陶瓷成型工藝，這種陶瓷閥門的生產(chǎn)效率較高，完全可以進(jìn)
行批量生產(chǎn)，成本降低。


圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為本發(fā)明上陶芯示意圖； 圖3為本發(fā)明下陶芯示意圖； 圖4為本發(fā)明工藝流程圖； 圖中1是閥門本體、2是陶瓷閥芯、3是膠接層。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖進(jìn)一步詳細(xì)說明本發(fā)明； 陶瓷復(fù)合閥門，包括閥門本體1、陶瓷閥芯2，所述的閥門本體1的內(nèi)壁布置陶瓷層 2。膠接層3填涂在閥門本體1與陶瓷閥芯2之間，膠接層3是磷酸無機(jī)膠。閥門本體1為 碳素結(jié)構(gòu)鋼閥門。 制作該陶瓷復(fù)合閥門的工藝步驟如下
4
1)、選定碳素結(jié)構(gòu)鋼閥門工作氣壓為700大氣壓、最低工作溫度-50°〇、最高工作 溫度14(TC，測定該閥門本體1內(nèi)部結(jié)構(gòu)形狀及尺寸； 2)、步驟1中測定后的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及尺寸確定相應(yīng)的陶瓷閥芯2、陶瓷閥芯2分為上 下兩個陶瓷閥心，以閥門本體1的閥板軸心為分界線；并確定與閥門本體1的配合公差；
3)、分析閥門本體1的金屬材料的相關(guān)指標(biāo)，在綜多的陶瓷種類中(如氧化鋁陶 瓷、碳化硅陶瓷、氧化鋯陶瓷等等)，確定制作陶瓷閥芯2的陶制材質(zhì)；所選用的陶瓷應(yīng)該與 該閥門本體1的熱力學(xué)性能指標(biāo)相近似，如熱膨脹系數(shù)等。 4)、根據(jù)步驟3確定陶瓷材質(zhì)后，再根據(jù)步驟1中測定好的閥門本體l的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 及尺寸制作相應(yīng)的陶瓷閥芯2的模具，陶瓷閥芯2的最薄壁約為8毫米；
5)、擠壓陶瓷閥芯2，將選定好的制作陶瓷閥芯2的材料填充在模具中并擠壓形成 相應(yīng)的形狀； 6)、步驟5中所述燒制成型陶瓷閥芯2的，采用微波燒制的方法，進(jìn)行焙燒，燒制溫 度為1145t:，將燒制成型的上下陶瓷閥芯2進(jìn)行外表面磨削； 7)、閥門本體1的內(nèi)壁進(jìn)行磨削加工，保證與上下陶瓷閥芯2的內(nèi)壁設(shè)計尺寸一
致，在閥門本體1內(nèi)壁上涂制一層磷酸無機(jī)膠 8)、將制作完成上下的陶瓷閥芯2擠壓在閥門本體1內(nèi)， 9)、加溫固化后在磨削加工陶瓷閥芯2的內(nèi)壁，即完成本陶瓷復(fù)合閥門的制作。
權(quán)利要求
陶瓷復(fù)合閥門，其特征在于包括閥門本體(1)和陶瓷閥芯(2)，所述的陶瓷閥芯(2)布置在閥門本體(1)的內(nèi)壁上。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的陶瓷復(fù)合閥門，其特征在于還包括膠接層(3)，所述的膠接層(3)設(shè)置閥門本體(1)與陶瓷閥芯(2)之間。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的陶瓷復(fù)合閥門，其特征在于所述的膠接層(3)是磷酸無機(jī)膠。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的陶瓷復(fù)合閥門，其特征在于所述的閥門本體(1)為碳素結(jié)構(gòu)鋼閥門。
5. 權(quán)利要求1所述的陶瓷復(fù)合閥門的制作工藝，其特征在于步驟如下1) 、選定閥門，測定閥門本體(1)內(nèi)部結(jié)構(gòu)形狀及尺寸；2) 、根據(jù)步驟1中測定后的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及尺寸，確定相應(yīng)的陶瓷閥芯(2)與閥門本體(1)的公差；3) 、分析閥門本體(1)的金屬材料的相關(guān)指標(biāo)，確定制作陶瓷閥芯(2)的陶制材質(zhì)；4) 、根據(jù)步驟1中測定的閥門本體(1)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及尺寸，制作相應(yīng)的陶瓷閥芯(2)的坯料模具；5) 、將選定的制作陶瓷閥芯(2)的材料填充在坯料模具中并擠壓形成相應(yīng)的形狀；6) 、根據(jù)步驟5中所述的陶瓷坯料模具燒制成型陶瓷閥芯(2);7) 、閥門本體(1)以及陶瓷閥芯(2)各自按照設(shè)計尺寸的要求分別進(jìn)行機(jī)械加工；8) 、將制作完成的陶瓷閥芯(2)擠壓在閥門本體(1)內(nèi)；9) 、將組裝后的閥門本體(1)按照閥門的最終要求進(jìn)行組合加工，即完成本陶瓷復(fù)合閥門的制作。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種閥門的制作方法，尤其涉及一種陶瓷復(fù)合閥門及制作工藝。包括閥門本體和陶瓷閥芯，所述的陶瓷閥芯布置在閥門本體的內(nèi)壁上；選定閥門，測定閥門本體內(nèi)部結(jié)構(gòu)形狀及尺寸；確定相應(yīng)的陶瓷閥芯與閥門本體的公差，分析閥門本體的金屬材料的相關(guān)指標(biāo)，制作相應(yīng)的陶瓷閥芯的坯料模具，填充在坯料模具中并擠壓形成相應(yīng)的形狀；陶瓷坯料模具燒制成型陶瓷閥芯，即完成本陶瓷復(fù)合閥門的制作。本發(fā)明從根本上解決了油田閥門和電廠閥門的腐蝕問題，陶瓷復(fù)合閥門的使用壽命要遠(yuǎn)高于普通閥門，閥門無需采用昂貴的高合金鋼，由于采用了特殊的陶瓷成型工藝，陶瓷閥門的生產(chǎn)效率較高，完全可以進(jìn)行批量生產(chǎn)，成本降低。
文檔編號F16K27/04GK101761659SQ20101010832
公開日2010年6月30日 申請日期2010年2月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月8日
發(fā)明者張偉, 袁安富 申請人:南京信息工程大學(xué)