硬質合金閥球工作狀態

在理想情況下，硬質合金閥球與閥座在閉合時應形成線接觸帶，但在閉合時的衝擊、井下壓力、高速油流作用下，閥球與閥座的接觸部位會產生一定彈性變形，由線接觸變成面接觸，成為一條接觸環帶。彈性力學空間體受力分析理論指出：在上述接觸環帶上將產生壓應力、剪應力及拉應力。由於硬質合金閥球每次與閥座接觸後又懸浮在油流中且可任意轉動，每次與閥座接觸的部位都可能改變，因而球表面各點的受力狀態就是隨機變化的。在這種複雜交變應力狀態下，以表面蝕坑為應力集中源開始萌生疲勞裂紋。值得注意的是，硬質合金閥球與座相互接觸的頻率是每分鐘10~15次，這恰是最有利於腐蝕疲勞裂紋擴展的頻率。當這些裂紋穿過晶粒而擴展時，腐蝕介質滲入裂紋前沿，由於交變應力破壞保護膜的形成，使新暴露出來的表面不斷受到腐蝕。

這樣，硬質合金閥球在腐蝕與疲勞的交互作用下破壞。針對這種不利工作條件，應該提高硬質合金閥球的抗壓抗拉和抗腐蝕疲勞性能。




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