阀门内件——阀座
阀门阀座材质的选择是确保阀门密封性能、耐腐蚀性、耐磨性和使用寿命的关键因素。需根据介质特性、温度、压力、磨损性以及经济性等条件综合考量。以下是具体选择指南：
一、选材流程
1. 明确工况参数：介质成分、温度、压力、颗粒含量、流速。
2. 筛选候选材料：根据耐腐蚀性、耐磨性、耐温性初步选择。
3. 验证密封形式：软密封（PTFE）或硬密封（金属堆焊）。
4.评估经济性：对比材料成本、加工难度、更换周期。
5. 参考案例或试验：同类工况成功案例优先，必要时进行材料腐蚀试验。
二、阀座材质选择的核心因素
1. 介质特性：
-腐蚀性：酸、碱、氯离子等腐蚀性介质需选择耐蚀材料（如哈氏合金、钛合金、PTFE）。
-磨蚀性：含固体颗粒或高流速介质需耐磨材质（如碳化钨、陶瓷、Stellite堆焊）。
- 毒性/纯度：食品、医药行业需无毒、无污染材质（316L不锈钢、PTFE、陶瓷）。
2. 温度与压力：
- 高温（>300℃）：需耐高温材料（如铬钼钢、Inconel合金、硬质合金）。
- 低温（<-50℃）：需低温韧性材质（如奥氏体不锈钢、镍基合金）。
- 高压：需高强度和抗变形材料（如17-4PH不锈钢、Monel合金）。
3. 密封要求：
- 软密封（弹性密封）：适用于低压、常温，需PTFE、橡胶（EPDM、氟橡胶）。
- 硬密封（金属密封）：适用于高温高压或严苛工况，需堆焊硬质合金（Stellite 6、碳化钨）。
三、不同工况的阀座材质选择
1. 强酸碱工况：
- 推荐材质：PTFE衬里、哈氏合金C276、锆合金。
- 示例：硫酸输送阀采用PTFE衬里阀座，盐酸介质选用哈氏合金C276。
2. 高温高压蒸汽：
- 推荐材质：Stellite 6堆焊、铬钼钢（如WC9）。
- 示例：电站主蒸汽阀采用Stellite 6堆焊阀座，耐温可达800℃。
3. 含颗粒或浆液介质：
- 推荐材质：碳化钨（WC）、陶瓷涂层、超硬合金。
- 示例：矿浆阀阀座表面喷涂碳化钨，寿命提升3~5倍。
4. 食品/医药级介质：
- 推荐材质：316L不锈钢、PTFE、陶瓷。
- 示例：制药无菌管道阀门采用316L+PTFE软密封。
5. 海水/氯离子环境：
- 推荐材质：双相钢2205、钛合金、超级奥氏体钢（254SMO）。
- 示例：海水淡化阀选用双相钢2205阀座，耐氯离子腐蚀。
四、常见阀座材质推荐表
五、阀座材质选择的注意事项
1. 材料兼容性：
- 避免不同金属接触导致电化学腐蚀（如铜合金阀体配不锈钢阀座）。
- 硬密封配对材料需硬度差异（如Stellite阀座配司太立阀瓣）。
2. 膨胀匹配：
- 高温工况下，阀座与阀体材料的热膨胀系数需相近，防止卡死或泄漏。
3. 加工与成本：
- 硬质合金（如碳化钨）加工难度高，成本增加30%~50%，需评估性价比。
- PTFE衬里阀座成本低，但耐温有限（<260℃）。
4. 标准符合性：
- 含硫化氢（H₂S）环境需符合NACE MR0175标准，选择抗硫材质（如Inconel 625）。
- 核电站阀门需满足ASME III或RCC-M标准，选用锆合金或镍基合金。
