專利名稱：陶瓷復合閥門的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種閥門的制作方法，尤其涉及一種陶瓷復合閥門及制作工藝。
背景技術：
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)濟效益是無可估量的。現(xiàn)在技術中針對提高閥門耐腐蝕方面有如下技術手段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理出發(fā)，設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，離實際應用還有 較大的距離。3、對基體材料表面進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，沒有達到防腐蝕的目的；第三 個問題就是涂層與基體之間的結合力問題，涂層與基體的結合力不僅與各自的材質有著很 大的關系，而且與噴涂工藝也有著很大的關系，如涂層與基體之間不能做到冶金結合的話， 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，因為，高分子 防腐蝕層其硬度較低，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)容要解決的技術問題本實用新型提供了一種陶瓷復合閥門及制作工藝，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。本實用新型采用以下技術方案解決技術問題陶瓷復合閥門，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。本實用新型所述的陶瓷復合閥門，還包括膠接層，所述的膠接層設置閥門本體與 陶瓷閥芯之間。本實用新型所述的陶瓷復合閥門，所述的膠接層是磷酸無機膠。
3[0014]本實用新型述的陶瓷復合閥門，所述的閥門本體為碳素結構鋼閥門。本實用新型所述的陶瓷復合閥門的制作工藝，步驟如下1)、選定閥門，測定閥門本體內(nèi)部結構形狀及尺寸；2)、根據(jù)步驟1中測定后的內(nèi)部結構及尺寸，確定相應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指標，確定制作陶瓷閥芯的陶制材質；4)、根據(jù)步驟1中測定的閥門本體的內(nèi)部結構及尺寸，制作相應的陶瓷閥芯的坯 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行組合加工，即完成本陶瓷復合 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)陶瓷復合閥門的使用壽命要遠高于普通閥門；(3)由于這種陶瓷閥門的鋼質基體采用普通的碳素結構鋼，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閥門。前者無法承受油田和電 廠的高壓；后者由于燒結的高溫而造成的變形，很難制成閥門的復雜結構，只能用于像陶瓷 鋼管這類結構比較簡單的場合。而本文所述的陶瓷復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 行批量生產(chǎn)，成本降低。

圖1為本實用新型結構示意圖；圖2為本實用新型上陶芯示意圖；圖3為本實用新型下陶芯示意圖；圖4為本實用新型工藝流程圖；圖中1是閥門本體、2是陶瓷閥芯、3是膠接層。
具體實施方式
以下結合附圖進一步詳細說明本實用新型；陶瓷復合閥門，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是磷酸無機膠。閥門本體1為 碳素結構鋼閥門。制作該陶瓷復合閥門的工藝步驟如下1)、選定碳素結構鋼閥門工作氣壓為700大氣壓、最低工作溫度-50°C、最高工作溫度140°C，測定該閥門本體1內(nèi)部結構形狀及尺寸；2)、步驟1中測定后的內(nèi)部結構及尺寸確定相應的陶瓷閥芯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的金屬材料的相關指標，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；所選用的陶瓷應該與 該閥門本體1的熱力學性能指標相近似，如熱膨脹系數(shù)等。4)、根據(jù)步驟3確定陶瓷材質后，再根據(jù)步驟1中測定好的閥門本體1的內(nèi)部結構 及尺寸制作相應的陶瓷閥芯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，進行焙燒，燒制溫 度為1145°C，將燒制成型的上下陶瓷閥芯2進行外表面磨削；7)、閥門本體1的內(nèi)壁進行磨削加工，保證與上下陶瓷閥芯2的內(nèi)壁設計尺寸一 致，在閥門本體1內(nèi)壁上涂制一層磷酸無機膠。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，即完成本陶瓷復合閥門的制作。
權利要求陶瓷復合閥門，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)權利要求1所述的陶瓷復合閥門，其特征在于還包括膠接層(3)，所述的膠接 層(3)設置閥門本體(1)與陶瓷閥芯(2)之間。
3.根據(jù)權利要求2所述的陶瓷復合閥門，其特征在于所述的膠接層(3)是磷酸無機膠。
4.根據(jù)權利要求1或2或3所述的陶瓷復合閥門，其特征在于所述的閥門本體(1)為 碳素結構鋼閥門。
專利摘要本實用新型涉及一種閥門的制作方法，尤其涉及一種陶瓷復合閥門及制作工藝。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)部結構形狀及尺寸；確定相應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指標，制作相應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的形狀；陶瓷坯料模具燒制成型陶瓷閥芯，即完成本陶瓷復合閥門的制作。本實用新型從根本上解決了油田閥門和電廠閥門的腐蝕問題，陶瓷復合閥門的使用壽命要遠高于普通閥門，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，完全可以進行批量生產(chǎn)，成本降低。
文檔編號F16K27/04GK201599428SQ201020111680
公開日2010年10月6日 申請日期2010年2月8日 優(yōu)先權日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