关键词：填料 材料 阀门 紧固件 零件
一、紧固件材料
紧固件主要包括螺栓、双头螺栓和螺母。紧固件在阀门上直接承受压力，对防止介质外流起关重要作用，因此选用的材料必须保证在使用温度下有足够的强度与冲击韧性。
根据介质压力和温度选择紧固件材料时可按表5-1选择。
|
名称 |
公称压力
Pg
(Mpa) |
介 质 温 度 （℃） |
|
300 |
350 |
400 |
425 |
450 |
530 |
|
螺栓
双头
螺栓 |
1.6-2.5 |
A3 |
35 |
30CrMoA |
_ |
|
4.0-10.0 |
35 |
35CrMoA |
25Cr2MoVA |
|
16.0-20.0 |
30CrMoA |
35CrMoA |
25Cr2MoVA |
|
螺母 |
1.6-2.5 |
A3 |
30 |
35 |
_ |
|
4.0-10.0 |
30 |
35 |
35CrMoA |
|
16.0-20.2 |
35 |
35CrMoA |
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表5-1
选用合金钢材料时必须经过热处理。对紧回件有特殊耐腐蚀要求时，可选用Cr17Ni2、2Cr13、1Cr18Ni9等不锈耐酸钢。
二、填料材料
在阀门上，填料是用来充填阀盖填料室的空间，以防止介质经由阀杆和阀盖填料室空间泄漏。
1、 对填料的要求
1） 耐腐蚀性好，填料与介质接触，必须能耐介质的腐蚀。
2） 密封性好，填料在介质及工作温度的作用下不泄漏。
3） 摩擦系数小，以减小阀杆与填料间的摩擦力矩。
2、 填料的种类
填料可分为软质填料及硬质填料两种：
1）软质填料：系由植物质，即大麻、亚麻、棉、黄麻等，或由矿物质，即石棉纤维，
或由石棉纤维内夹金属丝和外涂石墨粉等编织的线绳，也有压成的成型的填料，以及近年来新发展的柔性石墨填料材料。
植物质填料较便宜，常用于100℃以下的低压阀门；矿物质填料可用于450-500℃的阀门。
近年来使用橡胶O型圈做填料的结构在逐步推广，但介质温度一般限制在60℃以下。
高温高压阀门上的填料也有采用纯石棉加片状石墨粉压紧而成的。
2）硬质填料：即由金属或金属与石棉、石墨混合而成的填料以及聚四氟乙烯压合烧结而成型的填料，金属填料使用较少。
3、 填料的选择
选择填料要根据介质、温度和压力来选择，常用的材料有以下几种：
1）油浸石棉绳，可按表5-2选择。
2）橡胶石棉绳：可按表5-3选择。
3）石墨石棉绳：石棉绳上涂有石墨粉，可用温度450℃以上，压力可以达到16Mpa
，一般适用于高压蒸汽上。近后来又逐步采用了压成人字型填料，单圈放置，密封性好。
4）聚四氟乙烯：这是一种目前使用较广的一种填料。特别适用腐蚀性介质上，但温度不得起过200℃。一般采用压制或棒料车制而成，形状如图5-1所示。
a b c
图5-1
|
名
称 |
牌
号 |
形
状 |
规 格
（直径或方形边长） |
适用极限压力
kgf/cm² |
适用极限温度
（℃） |
用途 |
|
油
浸
石
棉
绳 |
YS450 |
F |
3.4.5.6.8.10
13.16.19.22.25 |
60 |
450 |
用于水蒸气、空气、
石油产品 |
|
Y |
5.6.8.10.13
16.19.22.25 |
|
N |
3.5.6.8.10.13
16.19.22.25 |
|
YS350 |
F、Y、N |
3.5.6.8.10.13
16.19.22.25. |
45 |
350 |
|
YS250 |
F、Y、N |
3.5.6.8.10.13.
16.19.22.25 |
45 |
250 |
表5-2
注：形状代号F表示方的，穿心或一至多层编结；Y表示圆的，中间是一扭制芯子，外边是一至多层编结；N表示扭制的。
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名
称 |
牌
号 |
规 格
（直公式或方形边长） |
适用极限压力
kgf/cm² |
适用极限温度
（℃） |
用
途 |
|
橡胶
石棉
盘根 |
XS450 |
3 . 4 . 5 . 6 . 8
10 . 13 . 16 . 19
22 . 25 . 28 |
60 |
450 |
用于蒸汽
、石油产
品 |
|
XS350 |
45 |
350 |
|
XS250 |
45 |
250 |
表5-3
三、垫片材料
垫片是用来充填两个结合面（如阀体和阀盖之间的密封面）间所有凹凸不平处，以防止介质从结合面间泄漏。
1、 对垫片的要求
垫片材料在工作温度下具有一定的弹性和塑性以及足够的强度，以保证密封。同时要具有良好的耐腐蚀性。
2、 垫片材料的种类和选择
垫片可分为软质和硬质两种，软质一般为非金属材料，如硬纸板、橡胶、石棉橡胶板，
聚四氟乙烯等。硬质一般为金属材料或者金属包石棉、金属与石棉缠绕的等。
垫片的形状有很多，有扁平的、圆形的、椭圆形的、齿形的、透镜式的以及其他特殊形状的。
图5-2为金属包有石棉衬垫和金属石棉缠绕式垫片
图5-3为橡胶制O形圈。
图5-4为梯形槽式金属垫片。
图5-5为密封面凹凸式金属齿形垫片。
图5-6为密封面透镜式金属垫片。
图5-5 图5-6
金属垫片的材料一般用08、10、20优质碳素钢和1Cr13、1Cr18Ni9不锈钢，加工精度和表面光洁度要求较高，适用于高温高压阀门。
非金属垫片材料一般塑性较好，用不大的压力就能达到密封。适用于低温低压阀门。
垫片材料可按表5-4选择。
表5-4
|
垫 片 材 料 |
介 质 |
应用范围 |
|
压力（Mpa） |
温度（℃） |
|
厚纸板 |
水、油类 |
≤10 |
40 |
|
油浸纸板 |
水、油类 |
≤10 |
40 |
|
橡胶板 |
水、空气 |
≤6 |
50 |
|
石棉板 |
蒸汽、煤气 |
≤6 |
450 |
|
聚四氟乙烯 |
腐蚀性介质 |
≤25 |
200 |
|
橡胶石棉板XB-450 |
水蒸汽、空气、煤气 |
≤60 |
450 |
|
XB-350 |
水蒸汽、空气、煤气 |
≤40 |
350 |
|
XB-200 |
水蒸汽、空气、煤气 |
≤15 |
200 |
|
耐油橡胶石棉板 |
油类 |
160 |
30 |
|
08钢与XB-450充填 |
蒸汽 |
100 |
450 |
|
08钢与XB-350充填 |
蒸汽 |
40 |
350 |
|
1Cr13、0Cr13石棉充填 |
蒸汽 |
100 |
600 |
|
08钢与耐油橡胶石棉充填 |
油类 |
100 |
350 |
|
铜 |
水蒸汽、空气 |
100 |
250 |
|
铝 |
水蒸汽、空气 |
64 |
350 |
|
10钢、20钢 |
水蒸汽、油类 |
200 |
450 |
|
1Cr13 |
蒸汽 |
200 |
550 |
|
1Cr13Ni9 |
蒸汽 |
200 |
600 |
表5-4
制造阀门零件材料很多，包括各种不同牌号的黑色金属和有色金属及其合金、各种非金属材料等。
制造阀门零件的材料要根据下列因素来选择：
1、工作介质的压力、温度和特性。
2、该零件的受力情况以及在阀门结构中所起作用。
3、有较好的工艺性。
4、在满足以上条件情况下，要有较低的成本。
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