在常溫工況下應用的閥門，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，對材料的要求較為嚴格。在工作溫度下，材料不應產生低溫脆性破壞，材料的組織結構應穩定，以防止材料相變而引起體積變化；采用焊接結構時，材料的焊接性能要好，在低溫下焊縫具有較高的可靠性；閥門在低溫工況下頻繁啟閉，其閥瓣、閥桿、閥座等零部件應避免卡阻、咬合與擦傷等現象。

超低溫截止閥主密封結構設計
        超低溫截止閥采用閥瓣與閥座接觸的錐面密封結構，密封副設計成金屬對金屬的硬密封形式，閥座設計在閥體上，和閥體組成一體結構，如圖2所示。為保證閥門的可靠密封，在閥瓣和閥體密封面上噴焊硬質合金。經過低溫試驗及涂層力學性能試驗，證明噴涂后硬度增加，低溫環境耐磨性能良好，促進閥門在低溫環境的可靠密封。經過查閱資料和實驗應用，我們采用等離子噴焊技術對閥體密封面噴焊StelliteNo6合金，對閥瓣密封面噴焊StelliteNo12合金，厚度≥1mm。經過噴焊工藝處理，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合金后，要進行深冷處理.本文設計的超低溫截止閥樣機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、長頸閥蓋、螺紋緊固件等主要部件在精加工前均進行深冷處理。
        超低溫截止閥的閥桿帶動閥瓣通過上下的直線運動實現閥門的啟閉。在設計閥體時增加了閥瓣的運動導向功能，在閥體中設計圓柱形導向壁，使閥瓣運動平穩，閥門啟閉可靠。同時，在閥門生產加工過程中，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的研磨配合，才能有效密封。導向壁的設計使閥瓣與閥體密封面的接觸配合更加均勻，有利于實現截止閥的可靠密封與加工工藝。
        根據超低溫截止閥主密封結構，使用ANSYS軟件對其密封性能進行模擬。超低溫截止閥在低溫狀態下，通過有限元分析得到的密封比壓，來判斷該閥門的密封性能。后續研究正在進行