一种高磅级闸阀体焊接端处无冒口工艺的制作方法

本发明涉及铸钢件铸造技术领域，尤其涉及一种高磅级闸阀体焊接端处无冒口工艺。

背景技术：

阀门是管路流体输送系统中控制部件，用来改变通路断面和介质流动方向，具有导流、截止、节流、止回、分流或溢流泄压等功能。阀门的工作压力可以从0.0013mpa到1000mpa的超高压，工作温度可以从-270℃的超低温到1430℃的高温。

闸阀具有流动阻力小、启闭时较省力、形体简单、结构长度短、制造工艺性好等优点，所以目前工业用阀门以闸阀使用最为广泛；以往生产焊接端闸阀阀体时都会在其焊接端放置冒口用以补缩焊接端，防止焊接端出现缩孔缺陷。

技术实现要素：

本发明提出了一种高磅级闸阀体焊接端处无冒口工艺，以解决现有技术中必须采用焊接端放置冒口用以补缩焊接端，焊接端出现缩孔缺陷的缺点。

本发明提出了一种高磅级闸阀体焊接端处无冒口工艺，包括如下步骤：

s1、冒口的选择：以局部热点作为中心分割区域，每一热点处都必须至少设计一个冒口，然后根据热点算出模数，同时计算闸阀体各热节模数和补充距离及所需的冒口补充重，根据计算及配合冷铁冷激材料的使用，选择满足各热节位置条件的冒口大小及数量；

s2、在完成s1步骤操作完成后，铸件模数，补充重量，补充距离决定冒口大小，冒口个数，根据计算得出，焊接端闸阀体铸件的中法兰合模线处放置两个暗冒口，座部位置放置两个明冒口；

s3、在完成s2步骤后，配合冷铁的使用铸件中法兰为上下模各放置一个4号冷铁，其型号为长100m，宽80mm以及厚度60mm，而座部下模两侧位置各放置冷铁一个4号冷铁，其型号为长100m，宽80mm，以及厚度60mm，两个3号冷铁其型号为长90m，宽60mm以及厚度45mm，以达到所需要的补充距离；

s4、冷激材料：为了增加焊接端的激冷效果，降低焊接端模数，增大焊接端与座部的热梯度，利于座部冒口对焊接端进行补充针对此规格的焊接端位置，使用铬铁矿砂将整个闸阀体的焊接端位置全部包裹起来；

s5、每一局部至高点都必须设计透气孔，透气孔的设计基准为：长度为壁厚厚度，宽度为0.5倍壁厚厚度，高为5mm；

s6、在完成s5步骤后，在此规格铸件中分别在中法兰位置设计一个透气座，其型号为长90m，宽45mm以及高5mm，两侧的焊接端位置的至高点各设计透气座其型号为长60m，宽30mm以及高5mm。

优选的，所述s4步骤中所用的冷激材料具体为铬铁矿砂及冷铁。

优选的，冷铁的厚度为法兰厚度的0.5-1之间，铬铁矿砂的厚度为10-15mm。

优选的，冷铁与铬铁矿砂均需要实现热处理，其热处理步骤具体如下：

m1、退火：将冷铁与铬铁矿砂置入熔炼炉中加热至1050℃～1200℃后，持续保温1-2h；

m2、在完成m1步骤后，进行正火处理；

m3、淬火：在m2步骤完成后，将冷铁与铬铁矿砂从熔炼炉中取出并放入冷却池中，实现快速冷却，直至冷却至室温；

m4、在完成m3步骤后，对冷铁与铬铁矿砂进行回火处理。

优选的，m2正火处理步骤在m1退火处理完成后，将冷铁与铬铁矿砂放置在熔炼炉中降温至750-900℃，并保温3-4h。

优选的，m4回火处理具体包括冷铁与铬铁矿砂的硬度检测合格，则再次将复合板体放入熔炼炉中加热至110℃-710℃，保温3-4h后，从熔炼炉中取出，待其自然冷却至室温，且冷却速度小于每小时90℃。

优选的，透气座位置位于中法兰和焊接端上模最高点，且其设计基准为：长度为壁厚厚度，宽度为0.5倍壁厚厚度，高为5mm。

本发明提出的一种高磅级闸阀体焊接端处无冒口工艺，该种高磅级闸阀体焊接端处无冒口工艺的有益效果在于通过由闸阀体座部冒口向焊接端补充的方法，从而取消原有放置在闸阀体焊接端位置的冒口，可以使高磅级闸阀体在焊接端不放置冒口，也能生产出座部无缺陷的闸阀体。

附图说明

图1为本发明提出的一种高磅级闸阀体焊接端处无冒口工艺的冒口位置结构剖视主视图。

图2为本发明提出的一种高磅级闸阀体焊接端处无冒口工艺的冒口位置结构剖视侧视图。

图3为本发明提出的一种高磅级闸阀体焊接端处无冒口工艺的钢水利用率与传统工艺的钢水利用率对比表格。

具体实施方式

下面结合具体实施例来对本发明做进一步说明。

实施例1

参考图1-3，一种高磅级闸阀体焊接端处无冒口工艺，包括如下步骤：

s1、冒口的选择：以局部热点作为中心分割区域，每一热点处都必须至少设计一个冒口，然后根据热点算出模数，同时计算闸阀体各热节模数和补充距离及所需的冒口补充重，根据计算及配合冷铁冷激材料的使用，选择满足各热节位置条件的冒口大小及数量；

s2、在完成s1步骤操作完成后，铸件模数，补充重量，补充距离决定冒口大小，冒口个数，根据计算得出，焊接端闸阀体铸件的中法兰合模线处放置两个暗冒口，座部位置放置两个明冒口；

s3、在完成s2步骤后，配合冷铁的使用铸件中法兰为上下模各放置一个4号冷铁，其型号为长100m，宽80mm以及厚度60mm，而座部下模两侧位置各放置冷铁一个4号冷铁，其型号为长100m，宽80mm，以及厚度60mm，两个3号冷铁其型号为长90m，宽60mm以及厚度45mm，以达到所需要的补充距离；

s4、冷激材料：为了增加焊接端的激冷效果，降低焊接端模数，增大焊接端与座部的热梯度，利于座部冒口对焊接端进行补充针对此规格的焊接端位置，使用铬铁矿砂将整个闸阀体的焊接端位置全部包裹起来，冷激材料具体为铬铁矿砂及冷铁，冷铁的厚度为法兰厚度的0.5，铬铁矿砂的厚度为10mm；

冷铁与铬铁矿砂均需要实现热处理，其热处理步骤具体如下：

m1、退火：将冷铁与铬铁矿砂置入熔炼炉中加热至1050℃后，持续保温1h；

m2、进行正火处理，m1退火处理完成后，将冷铁与铬铁矿砂放置在熔炼炉中降温至750℃，并保温3h；

m3、淬火：在m2步骤完成后，将冷铁与铬铁矿砂从熔炼炉中取出并放入冷却池中，实现快速冷却，直至冷却至室温；

m4、在完成m3步骤后，m4回火处理具体包括冷铁与铬铁矿砂的硬度检测合格，则再次将复合板体放入熔炼炉中加热至110℃，保温3h后，从熔炼炉中取出，待其自然冷却至室温，且冷却速度小于每小时90℃。

热处理的效果能够使得冷铁与铬铁矿砂的硬度、韧性以及抗断裂性，提高冷铁与铬铁矿砂材料的性能，从而提高冒口的整体强度。

s5、每一局部至高点都必须设计透气孔，透气孔的设计基准为：长度为壁厚厚度，宽度为0.5倍壁厚厚度，高为5mm；

s6、在完成s5步骤后，在此规格铸件中分别在中法兰位置设计一个透气座，其型号为长90m，宽45mm以及高5mm，两侧的焊接端位置的至高点各设计透气座其型号为长60m，宽30mm以及高5mm。

本发明能够通过由闸阀体座部冒口向焊接端补充的方法，从而取消原有放置在闸阀体焊接端位置的冒口，可以使高磅级闸阀体在焊接端不放置冒口，也能生产出座部无缺陷的闸阀体。

实施例2

本实施例为本发明的另一实施例，且本实施例与实施例1的区别在于，一种高磅级闸阀体焊接端处无冒口工艺，包括如下步骤：

s1、冒口的选择：以局部热点作为中心分割区域，每一热点处都必须至少设计一个冒口，然后根据热点算出模数，同时计算闸阀体各热节模数和补充距离及所需的冒口补充重，根据计算及配合冷铁冷激材料的使用，选择满足各热节位置条件的冒口大小及数量；

s2、在完成s1步骤操作完成后，铸件模数，补充重量，补充距离决定冒口大小，冒口个数，根据计算得出，焊接端闸阀体铸件的中法兰合模线处放置两个暗冒口，座部位置放置两个明冒口；

s3、在完成s2步骤后，配合冷铁的使用铸件中法兰为上下模各放置一个4号冷铁，其型号为长100m，宽80mm以及厚度60mm，而座部下模两侧位置各放置冷铁一个4号冷铁，其型号为长100m，宽80mm，以及厚度60mm，两个3号冷铁其型号为长90m，宽60mm以及厚度45mm，以达到所需要的补充距离；

s4、冷激材料：为了增加焊接端的激冷效果，降低焊接端模数，增大焊接端与座部的热梯度，利于座部冒口对焊接端进行补充针对此规格的焊接端位置，使用铬铁矿砂将整个闸阀体的焊接端位置全部包裹起来，冷激材料具体为铬铁矿砂及冷铁，冷铁的厚度为法兰厚度的0.75之间，铬铁矿砂的厚度为12mm；

冷铁与铬铁矿砂均需要实现热处理，其热处理步骤具体如下：

m1、退火：将冷铁与铬铁矿砂置入熔炼炉中加热至1100℃后，持续保温1.5h；

m2、进行正火处理，m1退火处理完成后，将冷铁与铬铁矿砂放置在熔炼炉中降温至800℃，并保温3.5h；

m3、淬火：在m2步骤完成后，将冷铁与铬铁矿砂从熔炼炉中取出并放入冷却池中，实现快速冷却，直至冷却至室温；

m4、在完成m3步骤后，m4回火处理具体包括冷铁与铬铁矿砂的硬度检测合格，则再次将复合板体放入熔炼炉中加热至510℃，保温3.5h后，从熔炼炉中取出，待其自然冷却至室温，且冷却速度小于每小时90℃。

热处理的效果能够使得冷铁与铬铁矿砂的硬度、韧性以及抗断裂性，提高冷铁与铬铁矿砂材料的性能，从而提高冒口的整体强度。

s5、每一局部至高点都必须设计透气孔，透气孔的设计基准为：长度为壁厚厚度，宽度为0.5倍壁厚厚度，高为5mm；

s6、在完成s5步骤后，在此规格铸件中分别在中法兰位置设计一个透气座，其型号为长90m，宽45mm以及高5mm，两侧的焊接端位置的至高点各设计透气座其型号为长60m，宽30mm以及高5mm。

本发明能够通过由闸阀体座部冒口向焊接端补充的方法，从而取消原有放置在闸阀体焊接端位置的冒口，可以使高磅级闸阀体在焊接端不放置冒口，也能生产出座部无缺陷的闸阀体。

实施例3

本实施例为本发明的另一实施例，且本实施例与实施例1或实施例2的区别在于，一种高磅级闸阀体焊接端处无冒口工艺，包括如下步骤：

s1、冒口的选择：以局部热点作为中心分割区域，每一热点处都必须至少设计一个冒口，然后根据热点算出模数，同时计算闸阀体各热节模数和补充距离及所需的冒口补充重，根据计算及配合冷铁冷激材料的使用，选择满足各热节位置条件的冒口大小及数量；

s2、在完成s1步骤操作完成后，铸件模数，补充重量，补充距离决定冒口大小，冒口个数，根据计算得出，焊接端闸阀体铸件的中法兰合模线处放置两个暗冒口，座部位置放置两个明冒口；

s3、在完成s2步骤后，配合冷铁的使用铸件中法兰为上下模各放置一个4号冷铁，其型号为长100m，宽80mm以及厚度60mm，而座部下模两侧位置各放置冷铁一个4号冷铁，其型号为长100m，宽80mm，以及厚度60mm，两个3号冷铁其型号为长90m，宽60mm以及厚度45mm，以达到所需要的补充距离；

s4、冷激材料：为了增加焊接端的激冷效果，降低焊接端模数，增大焊接端与座部的热梯度，利于座部冒口对焊接端进行补充针对此规格的焊接端位置，使用铬铁矿砂将整个闸阀体的焊接端位置全部包裹起来，冷激材料具体为铬铁矿砂及冷铁，冷铁的厚度为法兰厚度的1，铬铁矿砂的厚度为15mm；

冷铁与铬铁矿砂均需要实现热处理，其热处理步骤具体如下：

m1、退火：将冷铁与铬铁矿砂置入熔炼炉中加热至1200℃后，持续保温2h；

m2、进行正火处理，m1退火处理完成后，将冷铁与铬铁矿砂放置在熔炼炉中降温至900℃，并保温4h；

m3、淬火：在m2步骤完成后，将冷铁与铬铁矿砂从熔炼炉中取出并放入冷却池中，实现快速冷却，直至冷却至室温；

m4、在完成m3步骤后，m4回火处理具体包括冷铁与铬铁矿砂的硬度检测合格，则再次将复合板体放入熔炼炉中加热至710℃，保温4h后，从熔炼炉中取出，待其自然冷却至室温，且冷却速度小于每小时90℃。

热处理的效果能够使得冷铁与铬铁矿砂的硬度、韧性以及抗断裂性，提高冷铁与铬铁矿砂材料的性能，从而提高冒口的整体强度。

s5、每一局部至高点都必须设计透气孔，透气孔的设计基准为：长度为壁厚厚度，宽度为0.5倍壁厚厚度，高为5mm；

s6、在完成s5步骤后，在此规格铸件中分别在中法兰位置设计一个透气座，其型号为长90m，宽45mm以及高5mm，两侧的焊接端位置的至高点各设计透气座其型号为长60m，宽30mm以及高5mm。

本发明能够通过由闸阀体座部冒口向焊接端补充的方法，从而取消原有放置在闸阀体焊接端位置的冒口，可以使高磅级闸阀体在焊接端不放置冒口，也能生产出座部无缺陷的闸阀体。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。