石油管道閥門之碳化鎢鈷鉻噴塗強化

石油管道閥門是流體輸送系統的控制元件，也是石油管道系統中的重要組成部件，石油化工裝置的操作溫度比較高，介質多為油品、油氣，且易燃、易爆，對大多數閥門來說，由於密封性能差或密封壽命短而產生流體的洩漏，會造成環境污染和經濟損失；有毒有害流體、腐蝕性流體和易燃易爆流體的洩漏不僅會產生重大的經濟損失，甚至會造成人員傷亡。因此石油閥門的密封面通常採用熱噴塗方法在基體金屬上噴塗一層碳化鎢鈷鉻塗層(WC‑10Co₄Cr)，加工形成密封面。

熱噴塗碳化鎢鈷鉻塗層作為耐磨、耐腐塗層， 由於其高的硬度和良好的韌性廣泛地應用於航空航太、冶金、機械等領域。相對於電鍍硬鉻層，熱噴塗WC/Co塗層在耐磨性、耐蝕性、耐疲勞性等方面有明顯的優勢，而且製備速度快，環境污染小，熱噴塗的性能如何取決於熱噴塗粉末材料的好壞，製備超高壓密封塗層的熱噴塗粉末的工藝，包括以下步驟：

A、製備品質百分比為25.8‑38.7％、細微性為0.05‑0.2微米的納米晶碳化鎢，備好品質百分比為47.3‑60.2％、細微性為2.0‑5.0微米的中顆粒碳化鎢；

B、混料

依據工藝要求，向球磨設備加入步驟A的納米晶碳化鎢、中顆粒碳化鎢和品質百分比為9.2‑9.4％鈷粉及品質百分比為4％鉻粉，然後加入占原料品質百分比為25％、溫度為5‑8℃的去離子水及品質百分比為2.0％的聚乙烯醇進行混料，球磨時間22‑28小時；配料時還必須加入品質百分比為0.3％的抗氧化劑，加入品質百分比為0.6‑0.8％的晶粒生長抑制劑碳化鈦；

C、造粒

採用開放式離心噴霧乾燥塔進行乾燥造粒，得到球形混合料，離心霧化盤轉速為 11000‑12000轉/分鐘；

D、燒結

將混合料裝入三層石墨舟皿中，置於鉬絲爐中，在氫氣保護氣氛中進行連續燒結，推舟速度為11‑13分鐘/舟，燒結溫度為一帶爐溫950℃，二帶爐溫1150℃‑1250℃；

E、破碎分級

燒結後的過程產品採用機械方式破碎，並根據細微性分佈區間採用過篩或氣流分級的方式得到最終產品熱噴塗粉末，細微性規格為5‑30微米，松裝密度為5.5‑6.2g/cm3。

所合成的WC‑10Co₄Cr熱噴塗粉末具有優異的韌性指標，又能獲得良好的硬度、強度，完全適 應閥門密封面的使用要求，適用於高速空氣燃料噴塗設備製備閥門密封面塗層。

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