淺談球閥的噴涂工藝

在閥門噴涂行業(yè)，***多的就是板閥和球閥，我們之前簡單講述了閥板的噴涂和磨拋，這次講述的主要是球閥的噴涂工藝問題。

曾經(jīng)作者在某閥門噴涂企業(yè)任職，我們每年噴涂球閥大大小小上萬套，所以在球閥的噴涂加工中積累了較豐富的經(jīng)驗。球閥和板閥的噴涂有很多的不同，主要是球閥噴涂的粉末多樣性、工藝多樣性、形狀多樣性，而且球閥噴涂的要求跟板閥相比也有很多不同，球閥噴涂主要的問題是砂眼、開裂、脫落、麻點、硬度低、涂層不均勻、毛刺、堆積等等。

在球閥噴涂中，我們曾經(jīng)噴涂過碳化鎢、碳化鉻、鎳基合金、鈷基合金、蒙乃爾合金、哈氏合金等多種材料，噴涂工藝有超音速噴涂、等離子噴涂、堆焊、噴焊等等，球閥的形狀雖然都是圓形，但是噴涂的時候機器人程序的設(shè)定就比平板閥要復(fù)雜很多，如果程序不合理，噴涂的涂層會厚薄不均勻，影響后續(xù)磨削。

我們重點講一下噴涂球閥常見的問題：

一、    砂眼

砂眼是所有的球閥噴涂廠都***頭痛的問題，一個砂眼毀一個涂層。砂眼會影響球閥的密封性能，砂眼的形成原因很多，比較常見的有：

1、    噴砂后表面未處理干凈，有沙粒鑲嵌在表面

2、    噴涂粉末未熔

3、    積碳過多

4、    粉末中有雜質(zhì)

5、    粉末中粗顆粒過多

砂眼問題是噴涂球閥中***難解決又***常見的問題，作者曾經(jīng)親身經(jīng)歷過很多砂眼問題，不同的原因所產(chǎn)生的砂眼呈現(xiàn)的狀況也有很大的區(qū)別，經(jīng)驗豐富的工程師可以從砂眼的狀況分析出砂眼出現(xiàn)的原因。作者拜訪過多家球閥噴涂廠，無一例外都會出現(xiàn)砂眼問題，只是大家對工藝的控制的嚴(yán)格程度決定了砂眼出現(xiàn)的頻率。

我們經(jīng)過多年的探索，整理出一套切實可行的辦法來控制砂眼的出現(xiàn)，雖然不能說百分百保證不出一個砂眼，但是經(jīng)過我們不懈的努力，我們把產(chǎn)品的合格率提高到了99%以上。

二、    裂紋

裂紋也是噴涂中容易出現(xiàn)的問題，多出現(xiàn)在尺寸較小的產(chǎn)品上，還有棱角比較鋒利的地方。裂紋產(chǎn)生的原因主要有兩點：

1、    溫度過高

    溫度過高是在噴涂過程中，工件的整體溫度或者局部溫度長時間保持在很高的溫度下，這樣在噴涂后，涂層就非常容易出現(xiàn)裂紋。

2、    應(yīng)力過大

    有些人認(rèn)為溫度高，應(yīng)力就大，這樣的理解是不準(zhǔn)確的。應(yīng)力大還與球閥的設(shè)計有關(guān)。有些球閥的涂層設(shè)計存在一些細(xì)節(jié)上的問題，導(dǎo)致局部區(qū)域應(yīng)力集中而且難以釋放，造成了局部區(qū)域涂層開裂。我一直認(rèn)為，涂層是否好用耐用，產(chǎn)品的設(shè)計要結(jié)合涂層的設(shè)計，否則會比較容易出問題。

三、    脫落

脫落問題在球閥上出現(xiàn)的比較少，但是偶爾也會出現(xiàn)，很多客戶認(rèn)為，涂層脫落就是噴涂不好，這個理解是片面的。

1、涂層結(jié)合強度低

由于目前市場上很多客戶采用的設(shè)備性能參差不齊，所以使用性能較差的噴涂設(shè)備出現(xiàn)涂層脫落的概率較大，而且有些噴涂廠為了降低成本，剛玉砂循環(huán)使用次數(shù)太多，造成噴砂質(zhì)量下降，這些都是涂層脫落的重要原因

2、表面未清理干凈

產(chǎn)品表面有油污未處理干凈，涂層就存在較大的脫落風(fēng)險，有些噴涂廠沒有清洗這道工序，接到貨就直接噴砂處理，造成油污殘留，影響涂層結(jié)合強度。

3、產(chǎn)品基體的表面硬度過高

通常情況下，基體表面硬度以低于HRC50***好，但是有些產(chǎn)品淬火硬度高于HRC60，導(dǎo)致結(jié)合強度急劇下降，噴涂薄的涂層也許還好，噴涂厚一點就非常容易脫落。

4、涂層太厚

這個一般存在于局部地方，出現(xiàn)的幾率不大，通常情況下，涂層厚度適用就好，不是越厚越好。作者曾經(jīng)在做實驗的時候發(fā)現(xiàn)，工裝上堆積的涂層厚度***高達到了32毫米，但是沒有脫落，測試涂層內(nèi)部也未發(fā)現(xiàn)裂紋，所以涂層的厚度不是涂層脫落的主要原因，但是在一些特殊情況下，涂層厚度超過了0.5毫米就存在脫落風(fēng)險。

四、    麻點

麻點是噴涂的時候比較少見的問題，在某些時候雖然不影響使用，但是影響美觀，麻點出現(xiàn)的原因有很多種，通常我們認(rèn)為就是磨量不夠造成的，但是據(jù)作者經(jīng)驗，麻點還有一個重要原因就是粉末質(zhì)量問題。

五、    硬度低

作為硬密封球閥，涂層的硬度非常重要。在很多人看來，涂層的硬度差一點不會有太大的影響，但是通過一些磨損實驗可以很清晰的知道，涂層的硬度對于耐磨性是非常直接的影響。通常情況下，碳化鎢涂層的硬度是大于1100HV的，但是由于設(shè)備性能和粉末質(zhì)量的關(guān)系，有的涂層是達不到這樣的硬度的，作者測量過某些噴涂廠的涂層質(zhì)量，噴涂的碳化鎢硬度只有800多，其耐磨性甚***不如鎳60.

六、    涂層不均勻

涂層不均勻是噴涂的時候，機器人程序沒調(diào)試好出現(xiàn)的問題，涂層不均勻主要是會給后續(xù)的磨拋帶來麻煩，嚴(yán)重的時候回影響球閥質(zhì)量。有經(jīng)驗的人就知道，在球閥一邊光滑，一邊粗糙的情況下磨削，會出現(xiàn)光滑的地方打滑，造成磨削后尺寸不均勻，圓度超差。

七、    毛刺

毛刺的主要原因是球閥的工裝保護沒有做好，但是據(jù)作者多年經(jīng)驗，工裝保護是否好做與產(chǎn)品本身的設(shè)計有關(guān)系。有些球閥的設(shè)計沒有跟涂層結(jié)合起來，造成了保護非常麻煩，不但影響了噴涂的美觀，嚴(yán)重的影響了涂層的質(zhì)量。很多的球閥設(shè)計人員在設(shè)計的過程中“想當(dāng)然”，根本沒有實際了解過噴涂，他們把噴涂想象成了跟噴漆一樣，隨便拿個報紙遮擋一下就可以了，這種想當(dāng)然的態(tài)度不但增加了球閥噴涂的難度，也增加了噴涂成本，影響了涂層的效果，造成后續(xù)很多麻煩。

球閥的噴涂看似很簡單，其實需要注意的問題非常多，而且針對不同的噴涂材料、針對不同的產(chǎn)品狀態(tài)、形狀、包括基體材質(zhì)不同，需要注意的細(xì)節(jié)都有區(qū)別。我們希望與各球閥廠家攜手做出***合適的涂層。

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