在常溫工況下應(yīng)用的閥門(mén)，材料選擇的范圍比較廣泛。超低溫截止閥的使用工況在-100℃以下，對(duì)材料的要求較為嚴(yán)格。在工作溫度下，材料不應(yīng)產(chǎn)生低溫脆性破壞，材料的組織結(jié)構(gòu)應(yīng)穩(wěn)定，以防止材料相變而引起體積變化；采用焊接結(jié)構(gòu)時(shí)，材料的焊接性能要好，在低溫下焊縫具有較高的可靠性；閥門(mén)在低溫工況下頻繁啟閉，其閥瓣、閥桿、閥座等零部件應(yīng)避免卡阻、咬合與擦傷等現(xiàn)象。

超低溫截止閥主密封結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
        超低溫截止閥采用閥瓣與閥座接觸的錐面密封結(jié)構(gòu)，密封副設(shè)計(jì)成金屬對(duì)金屬的硬密封形式，閥座設(shè)計(jì)在閥體上，和閥體組成一體結(jié)構(gòu)，如圖2所示。為保證閥門(mén)的可靠密封，在閥瓣和閥體密封面上噴焊硬質(zhì)合金。經(jīng)過(guò)低溫試驗(yàn)及涂層力學(xué)性能試驗(yàn)，證明噴涂后硬度增加，低溫環(huán)境耐磨性能良好，促進(jìn)閥門(mén)在低溫環(huán)境的可靠密封。經(jīng)過(guò)查閱資料和實(shí)驗(yàn)應(yīng)用，我們采用等離子噴焊技術(shù)對(duì)閥體密封面噴焊StelliteNo6合金，對(duì)閥瓣密封面噴焊StelliteNo12合金，厚度≥1mm。經(jīng)過(guò)噴焊工藝處理，附著StelliteNo12合金的閥瓣密封面的硬度較附著StelliteNo6合金的閥體密封面的硬度大，有利于截止閥的密封效果。

由于超低溫截止閥的使用工況在-100℃以下，閥瓣和閥體在噴焊硬質(zhì)合金后，要進(jìn)行深冷處理.本文設(shè)計(jì)的超低溫截止閥樣機(jī)的閥體與閥瓣粗加工后，浸在-196℃的液氮中保冷2h，然后取出自然處理。另外，閥桿、長(zhǎng)頸閥蓋、螺紋緊固件等主要部件在精加工前均進(jìn)行深冷處理。
        超低溫截止閥的閥桿帶動(dòng)閥瓣通過(guò)上下的直線運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)閥門(mén)的啟閉。在設(shè)計(jì)閥體時(shí)增加了閥瓣的運(yùn)動(dòng)導(dǎo)向功能，在閥體中設(shè)計(jì)圓柱形導(dǎo)向壁，使閥瓣運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，閥門(mén)啟閉可靠。同時(shí)，在閥門(mén)生產(chǎn)加工過(guò)程中，由于閥瓣密封面與閥體密封面均噴焊了Stellite合金，硬度大大提高，密封面的加工及研磨有一定的難度，而主密封面必須要精準(zhǔn)的研磨配合，才能有效密封。導(dǎo)向壁的設(shè)計(jì)使閥瓣與閥體密封面的接觸配合更加均勻，有利于實(shí)現(xiàn)截止閥的可靠密封與加工工藝。
        根據(jù)超低溫截止閥主密封結(jié)構(gòu)，使用ANSYS軟件對(duì)其密封性能進(jìn)行模擬。超低溫截止閥在低溫狀態(tài)下，通過(guò)有限元分析得到的密封比壓，來(lái)判斷該閥門(mén)的密封性能。后續(xù)研究正在進(jìn)行