上海申弘閥門有限公司
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灰鑄鐵閥門堆焊銅合金密封 灰鑄鐵閥門堆焊銅合金密封面的熱處理工藝是什么？ 灰鑄鐵閥門堆焊銅合金密封 灰鑄鐵閥門堆焊銅密封 灰鑄鐵堆焊銅合金密封 灰鑄鐵閥門堆焊 灰鑄鐵閥門
之前介紹JIS日標(biāo)不銹鋼截止閥標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)在介紹由于灰鑄鐵零件的密封面一般堆焊銅合金，其堆焊后熱處理的目的是消除焊接應(yīng)力，故其熱處理工藝及工藝因素應(yīng)根據(jù)基體材料灰鑄鐵來選定，一般采用熱時(shí)效處理。
熱時(shí)效處理工藝為：熱時(shí)效加熱溫度一般選擇550℃～620℃。保溫時(shí)間根據(jù)零件有效厚度及裝爐量確定，一般為3 h～6 h。保溫后爐冷，冷卻速度控制在30℃/h～60℃h．當(dāng)爐冷200℃-250℃時(shí)，即可出爐空冷。采用灰口鑄件的補(bǔ)焊工藝方法，可有效地防止裂紋的產(chǎn)生，使焊縫有一定的塑性和強(qiáng)度，并有較好的機(jī)加工性和抗裂性。
關(guān)鍵詞:灰口鑄鐵；補(bǔ)焊；熔合比；焊接工藝；熱影響區(qū)
鑄鐵的焊接，主要應(yīng)用于鑄件的補(bǔ)焊?；铱阼T鐵補(bǔ)焊時(shí)，容易產(chǎn)生白口〔1，2〕，以及出現(xiàn)裂紋等問題。當(dāng)焊縫強(qiáng)度較高而母材強(qiáng)度較低時(shí)，容易產(chǎn)生剝離。尤其對(duì)于大面積的裂紋補(bǔ)焊是不容易獲得成功的。因此在制定補(bǔ)焊工藝時(shí)，對(duì)鑄件的缺陷要進(jìn)行具體分析，盡量減小熔合比，調(diào)整熱影響區(qū)，松馳焊接應(yīng)力〔3〕，才能使大面積的裂紋補(bǔ)焊獲得成功。下面主要介紹HT20-40灰口鑄鐵的補(bǔ)焊工藝，并作理論探討。
上海申弘閥門有限公司主營(yíng)閥門有：截止閥,電動(dòng)截止閥本文采用MIG和O_2—C_2H_2焰堆焊方法,在閥門密封處堆焊銅合金。試驗(yàn)結(jié)果表明:用新工藝研制的閥門密封面,各項(xiàng)性能指標(biāo)*符合設(shè)計(jì)要術(shù),并可節(jié)省大量的銅合金,具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益。通常，鑄鐵閥門的使用范圍規(guī)定如下：
（1）當(dāng)用于公稱壓力PN≤1.0MPa，工作溫度為—10～200℃，工作介質(zhì)為水、海水、蒸汽、空氣、煤氣、油品等，通常選用牌號(hào)為HT200、HT250、HT300、HT350的灰鑄鐵閥。
（2）當(dāng)用于公稱壓力PN≤2.5MPa，工作溫度為—30～300℃，工作介質(zhì)為水、海水、蒸汽、空氣、煤氣、油品等，通常選用牌號(hào)為KTH300-06、KTH330-08、KTH350-10的可鍛鑄鐵閥。
（3）當(dāng)用于公稱壓力PN≤4.0MPa，工作溫度為—30～350℃，工作介質(zhì)為水、海水、蒸汽、空氣、煤氣、油品等，通常選用牌號(hào)為QT400-15、QT450-10、QT500-7的球墨鑄鐵閥。
鑄鐵閥的工作溫度范圍通常中從環(huán)境（室溫）溫度到225℃以下。但是，由于灰鑄鐵是脆性材料，限制了鑄鐵閥的使用范圍。灰鑄鐵閥和可鍛鑄鐵制閥門，不論介質(zhì)、工作壓力和溫度如何，在下列情況下，都不允許使用：
1、除液態(tài)和氣態(tài)氨之外的巨毒氣體以及液化氣體的管路上。
2、在承受震動(dòng)的管道上。
3、在介質(zhì)的溫度規(guī)范不斷劇烈變化的管道上。
4、如果山于氣體通過狹窄通道后壓力隨之降低而產(chǎn)生節(jié)流效應(yīng)會(huì)使閥門明顯降溫，可鍛鑄鐵閥門冷到-30℃以下，灰鑄鐵閥門冷到-10℃以下。
5、在輸送的氣體含有有分和其他易凝流體，管壁溫度低于0℃的情況下。
6、在漲緊的氣體管道上。
7、作為切斷閥，如果氣體管道內(nèi)的壓力有可能因溫度在運(yùn)行中突然升高而超過閥門操作應(yīng)有的工作壓力時(shí)。
此外，在工作壓力超過35.0MPa的氣體管道上不允許使用鑄造的殼體零件。
1 材料及焊前準(zhǔn)備
某一產(chǎn)品的缸體，材料為HT20-40灰口鑄鐵，厚度為18 mm。裂紋程度：且橫、縱向交錯(cuò)，有穿透和未穿透的。
(1) 鉆止裂孔：在距離裂紋末端2～3 mm處鉆一個(gè)直徑為6～8 mm的止裂孔。對(duì)穿透性裂紋，止裂孔要打透；對(duì)非穿透性裂紋，止裂孔要比裂紋深2～3 mm。
(2) 開坡口：采用機(jī)械方法，在裂紋開裂部位刨出坡口。對(duì)穿透性裂紋，開坡口時(shí)要排除裂紋，坡口底部呈園弧狀。
(3) 焊前清理：將坡口周圍的油污，鐵銹等臟物清除干凈，直到露出光澤為止。
2 補(bǔ)焊工藝
(1) 將工件傾斜放置，使焊縫處于上坡焊或半立焊，以減小熔合比。
(2) 焊前將坡口周圍預(yù)熱，溫度為200～250 ℃，以縮小焊縫與工件的溫差。
(3) 焊條選用鑄308，直徑D3.2 mm和4 mm。焊前應(yīng)將焊條經(jīng)150 ℃左右烘焙2 h。
(4) 第1、2、3層焊道施焊時(shí)選用D3.2 mm焊條，電流為90～100 A。后兩層焊道，選用D4 mm焊條，電流130～160A。采用直流正接。
(5) 每層焊后清熔渣。
(6) 焊后，在焊接區(qū)周圍200 mm范圍內(nèi)，加熱到300～350 ℃，保溫30 min，用石棉粉復(fù)蓋使之緩冷。
(7) 焊接注意事項(xiàng)為：
①在坡口兩側(cè)為減小熔深，可采取快速不擺動(dòng)焊。而焊縫中間可稍作擺動(dòng)，但擺動(dòng)幅度要小。②補(bǔ)焊工件較厚時(shí)，坡口截面較大，采用多層多道焊。焊縫截面較大，產(chǎn)生的收縮應(yīng)力很強(qiáng)，容易形成焊縫剝離。故采用合理的焊接順序(1、2、3„„)如圖2所示。
③采用短段焊、斷續(xù)焊、分散焊、逐步退焊法。短段焊，即每段長(zhǎng)約10～40 mm。斷續(xù)焊，即焊一段后停留片刻，待工件冷到50～60 ℃時(shí)再焊下一道焊縫，以防止熱量集中。分散焊，在一個(gè)部位焊一段后再到另一部位焊接，以減少溫差，降低應(yīng)力。逐步退焊法，它與連續(xù)焊相比，可使焊縫的拉應(yīng)力峰值有很大減低，故有利于防止焊縫裂紋的產(chǎn)生。
④錘擊焊縫。錘擊焊縫時(shí)溫度應(yīng)在400 ℃以上進(jìn)行，用小圓頭錘擊焊縫，使焊縫 金屬延展，松馳焊補(bǔ)區(qū)的應(yīng)力。焊接*層和zui后一層不要錘擊。 采用以上工藝補(bǔ)焊后，經(jīng)焊縫質(zhì)量檢查，成形良好，沒有發(fā)現(xiàn)裂紋及滲漏現(xiàn)象，達(dá)到了質(zhì)量要求。
3 討 論
(1) 選用純鎳的鑄308焊條。有較好的抗裂性和切削加工性。鎳是擴(kuò)大奧氏體區(qū)的元素，當(dāng)鐵鎳合金中鎳量大于30%時(shí)，合金凝固后一直到室溫都保持硬度較低、塑性較好的奧氏體組織，不發(fā)生相變。它也是非碳化物形成元素，不會(huì)與碳形成高硬度的碳化物。而且以鎳為主要成分的奧氏體，能溶解較多的碳。純鎳在1300 ℃時(shí)可溶解2%的碳。溫度下降后，少量碳由于過飽和而析出細(xì)小的石墨，故焊縫有一定的塑性和強(qiáng)度，且硬度較低。
鎳又促使石墨化形成元素。液態(tài)時(shí)鎳的擴(kuò)散能力較強(qiáng)，可擴(kuò)散到半熔化區(qū)，對(duì)減弱半熔化區(qū)的白口寬度起到作用。所以采用純鎳焊條焊接，白口區(qū)寬度zui小(根據(jù)有關(guān)資料介紹可減少至0.05 mm)呈斷續(xù)分布，機(jī)加工性能和抗裂性能均較好。
(2) 控制熔合比。將工件傾斜成上坡焊和坡口底部開成圓弧形都是為了減小熔合比。
減小熔合比，可減小母材中的碳、硫等有害元素進(jìn)入焊縫。硫是促進(jìn)形成熱裂紋的有害元素。如果碳含量多，可使馬氏體量也相對(duì)增多，冷裂敏感性增大。所以減小熔合比，有利于提高焊縫質(zhì)量。 
(3) 選用小直徑焊條，小電流、快速焊。小規(guī)范焊接，其*性有3條。
*，可使熔池小，熔深淺，減少母材中碳和硫等有害元素進(jìn)入焊縫。
第二，焊接規(guī)范小，其線能量也小，降低了焊接應(yīng)力，使焊接區(qū)出現(xiàn)裂紋的傾向減小。
第三，可縮小熱影響區(qū)寬度；其中包括zui易形成白口的半熔化區(qū)寬度，使白口層變薄，提高接頭性能。
(4) 合理錘擊焊縫，是減少焊接應(yīng)力的有效措施。錘擊焊縫使焊縫金屬延展，松馳焊接應(yīng)力。但需注意：*層因焊肉較薄不宜錘擊。zui后一層也不要錘擊，以防止冷作硬化。其他各層均要錘擊，錘擊時(shí)溫度在400 ℃以上進(jìn)行，效果較好。與本文相關(guān)的產(chǎn)品有不銹鋼波紋管密封安全閥
