气动球阀控制是自动化控制在工业里最常用的终端控制元件，气动球阀调节流动的流体（介质），以补偿负载流动并使得被控制的过程尽可能地靠近需要的设定点，基于其在工业自动化领域里的重要性，使得气动球阀的设计及制造尤为重要，特别是某些严格苛刻的工况，如高温、高压差、高流速、气蚀等，将从材料、结构、制造等方面加以论述。

　　一、气动球阀材料的选择：

　　1、金属材料；材料是至关重要的因素，如材料的性能、蠕变、热膨胀率、抗氧化性、耐磨性、热擦伤性及热处理温度等，这些是首先应注意的事项。在高温状况下，蠕变和断裂是材料破坏的主要因素之一，特别是碳素钢，当长期暴露在425°C以上时，钢中的碳化相可能转变为石墨，而对于奥氏体不锈钢只有当含碳量超过0.4%时，才可以用于528°C以上。因此，在高温下使用时，应分别计算阀体材料的抗拉强度、蠕变、高温时效等参数。而对于阀内件的设计，还应该附加考虑材料在高温的硬度、配合部件的热膨胀系数、导向部件的热硬度差、弹性变形、塑性变形等。在设计中，应给予相应的安全系数和可靠系数，以确保避免在多因素下所产生的破坏。并要熟悉高温下材料的蠕变率，以选取合适的应力，使材料总的蠕变在正常使用寿命范围内不扩展至断裂或允许其产生微变形而不影响导向零件的正常使用。

    2、非金属材料

　　一般的非金属材料无法承受高温（300°C以上），但柔性石墨可以承受700°C以上的高温，因此高温工况下，无论是静密封还是动密封，一般可以选取柔性石墨或复合材料，但应注意摩擦系数会增大。

　　二、气动球阀零部件的结构和导热系数的选择：

　　高温高压差气动球阀设计中，必须仔细考虑不同零部件的热膨胀对阀内件动作的影响。当高温介质流过阀门时，卡套式球阀由于阀体的线膨胀系数往往小于阀座的线膨胀系数，所以阀体限制了阀座的径向膨胀，阀座只能向内径膨胀，使得在高温下，阀芯与阀座的工作间隙小于常温下标准阀门设计的间隙，造成阀内件卡死。阀芯与导向套也会产生同样的现象。因此，阀门在高温下使用时，常温下标准阀门的设计间隙（包括阀芯、阀座间；导向套、阀杆间）应当适当增加，这样使其在高温下工作也不会发生卡死现象。因此间隙的设计显得非常重要，因材料，尺寸及温度差等参数的确认对设计人员非常重要，目前，可从《ASME锅炉及压力容器规范Ⅱ材料D篇性能》中得到相应的数据。

　   三、气动球阀高温高压差周期性变化工况下密封结构：

　　用于高温周期性变化的阀座密封面结构可采用自对中契状结构。该结构用于零件膨胀造成密封线不圆及阀座的磨损，有自动对中和补偿作用。在高温高压差且温度循环变化的情况下可有良好的密封效果，其密封是依靠柔性阀座密封部位的弹性变形实现的。

　　高温情况下计算材料的密封比压，应考虑到其密封材料的强度极限、屈服极限在高温情况下都有所下降，来选用合理的数值。

　　四、高温情况下，材料硬度的变化：

　　在高温情况下，各种材料的硬度都有不同程度的下降，硬度下降增加了材料塑变和擦伤的可能。表面硬化材料钨铬硬质合金、铬硼合金及部分不锈钢热硬度比较。