专利名称：一种阀体密封面深孔堆焊工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种阀体密封面深孔堆焊工艺，特别涉及一种采用F92耐热钢作为阀体进行密封面深孔人工堆焊的工艺。
背景技术：
截止阀是使用最广泛的一种阀门，用于接通或截断管路中的介质。其阀体具有一道环形密封面，该环形密封面可与阀芯密封面配合实现管道介质的切断或导通。随着我国火电事业的不断发展，超临界、超超临界机组的运用越来越多，F92耐热钢以其优异的性能优势在这些机组中发挥着重要的作用。F92耐热钢材料在我国使用的时间较短，国内尚无相关的标准和规范，而国外相关资料介绍工艺范围太大，可操作性不强。在采用F92耐热钢作为阀体，在阀体密封面堆焊硬质合金层时，普遍采用的方法如图1所示首先在阀体坯料1上加工从阀体的阀杆孔位置延伸至阀体密封面处的阀体中孔2，阀体中孔2，采用专用切削刀具在阀体中孔2底部切削出环形堆焊槽，在堆焊槽内堆焊硬质合金3，其堆焊焊条为D802，再对堆焊层进行机加工。由于阀体坯料的热应力、组织应力、焊接应力以及其他应力大于F92材质抗拉强度的几率较高，因此易产生裂纹。另外，由于目前国内绝大部分阀体制造企业在堆焊过程中均采用人工施焊，深孔焊接时孔内充满烟雾，可视性差，焊条须接长，完全靠焊工的个人感觉来操作，执行工艺根本无法保证，因此焊接质量不稳定，质量的波动较大，造成产品合格率低。需要进行多次补焊，不仅大大提高了生产成本，使生产周期拉长，多次补焊必然导致密封面周围组织的性能变坏，不仅影响使用寿命，还会留下安全应隐患。因此提供一种不易产生堆焊裂纹的阀体密封面深孔堆焊工艺势在必行。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种采用F92耐热钢作为阀体进行密封面深孔堆焊且不易出现堆焊裂纹的工艺。为解决上述技术问题，本发明的技术方案为一种阀体密封面深孔堆焊工艺，其创新点在于所述方法步骤为钻阀体中孔在阀体坯料上钻一从阀体的阀杆孔位置延伸至阀体密封面处的阀体中孔，该阀体中孔为盲孔；钻工艺孔在阀体坯料的阀体中孔底部钻同心且直径小于阀体中孔的工艺孔；焊接在阀体坯料的工艺孔与阀体中孔之间的轴肩面处进行硬质合金的堆焊；热处理对阀体坯料进行热处理；机加工对阀体坯料的密封面进行机加工。进一步的，在所述堆焊工序之前，在阀体坯料的阀体流道位置钻一与工艺孔导通的排烟孔，所述排烟孔内插一与引风机连通的排烟管。进一步的，所述热处理工序中，阀体坯料在完成焊接后立即送入炉温300°C且断电后的电炉内进行缓冷，缓冷至100°c，缓冷时间2-3小时；再以不超过150°C /h的速度升温至730-780°C;保温4-5小时后，以不超过150°C /h的速度冷却到300°C;冷却至300°C以下后，可打开炉门再冷却至100°C以下即可出炉。本发明的优点在于在阀体中孔底部钻工艺孔，工艺孔孔径保证施焊面积达到密封面堆焊的加工宽度即可，对工艺孔与阀体中孔之间的环形轴肩面进行堆焊，使得堆焊层内应力能够得到释放，从根本上将综合应力降到一个比较安全的范围之内，避免裂纹的产生。而堆焊层的内壁与母材不接触，不存在熔合现象，保证堆焊层的硬度，保证密封性能。另夕卜，省去了工艺孔位置的堆焊材料，节约焊条近2/3，降低了生产成本。进行人工焊接时，可在堆焊之前，在阀体流道位置钻与工艺孔导通的排烟孔，焊接时产生的烟气通过排烟孔由引风机吸出，为焊接提供良好的视野，改善焊接条件，焊接时工艺的执行得到保证。在进行多次小批量验证生产试验后，一次合格率高，提高了生产效率， 降低了企业制造成本。在热处理工序中，阀体坯料在完成焊接后立即送入电炉进行缓冷至100°C，升温至 730-780°C后保温4-5小时，随炉冷却到300°C后打开炉门冷却至100°C以下出炉，可最大限度的降低焊接热应力、组织应力、保证组织转变完全、充分，避免淬火马氏体出现在经过焊后热处理的焊件上，进一步提高一次合格率。
图1为传统的阀体密封面堆焊示意图。图2为本发明中钻有阀体中孔的阀体结构示意图。图3为本发明中钻工艺孔的阀体结构示意图。图4为本发明中阀体密封面堆焊示意图。
图5为本发明中阀体密封面堆焊后结构示意图。
具体实施例方式具体步骤为首先钻阀体中孔如图2所示，在阀体坯料1上钻一从阀体的阀杆孔位置延伸至阀体密封面A处的阀体中孔2，该阀体中孔2为盲孔，该阀体中孔2的孔径大小要求给后续机加工留有一定的余量。然后钻工艺孔如图3所示，在阀体坯料1的阀体中孔2底部的密封面A处钻一同心且直径小于阀体中孔2的工艺孔4，该工艺孔4孔径保证施焊面积达到密封面堆焊的加工宽度以及要求给后续机加工留有一定的余量。设置排烟结构如图4所示，在阀体坯料1的阀体流道位置钻一与工艺孔4导通的排烟孔5。在排烟孔5内插一与引风机连通的排烟管。然后再进行焊接在阀体坯料1的工艺孔4与阀体中孔2之间的轴肩面处即密封面A处进行硬质合金3的堆焊，焊条材料为D802。焊接完成后进行热处理阀体坯料1在完成焊接后，温度在300-450°C左右，立即送入炉温300°C且断电后的电炉内进行缓冷到100°C。由于在不同的冷却条件下F92材质的马氏体转变结束温度Mf最低为105°C，冷至100°C，可确保过冷奥氏体均能够满足转变条件。缓冷时间为2-3小时，该时间段中过冷奥氏体转变量达到99%以上，若缓冷时间小于2 小时，则过冷奥氏体转变量小于80%，缓冷时间过长则降低效率。缓冷后升温至730_780°C，在730_780°C的温度范围中，温度越高，残余应力越低。保温4-5小时后，冷却至300°C以下。此阶段升温速度和冷却速度须严格控制< 150°C /h 以内，避免新的热应力形成造成开裂的概率加大。当阀体坯料1冷却至300°C以下后，由于电炉在300°C以下冷速极慢，远远< 150°C /h，为缩短生产周期，此时可打开炉门加快冷却速度至100°C以下，即可出炉。 最后进行机加工对阀体坯料的密封面进行粗车加工以及精车加工。
权利要求
1.一种阀体密封面深孔堆焊工艺，其特征在于所述方法步骤为A.钻阀体中孔在阀体坯料上钻一从阀体的阀杆孔位置延伸至阀体密封面处的阀体中孔，该阀体中孔为盲孔；B.钻工艺孔在阀体坯料的阀体中孔底部钻同心且直径小于阀体中孔的工艺孔；C.焊接在阀体坯料的工艺孔与阀体中孔之间的轴肩面处进行硬质合金的堆焊；D.热处理对阀体坯料进行热处理；E.机加工对阀体坯料的密封面进行机加工。
2.根据权利要求1所述的阀体密封面深孔堆焊工艺，其特征在于在所述堆焊工序之前，在阀体坯料的阀体流道位置钻一与工艺孔导通的排烟孔，所述排烟孔内插一与引风机连通的排烟管。
3.根据权利要求1所述的阀体密封面深孔堆焊工艺，其特征在于所述热处理工序中，阀体坯料在完成焊接后立即送入炉温300°C且断电后的电炉内进行缓冷，缓冷至 IOO0C,缓冷时间2-3小时；再以不超过150 V /h的速度升温至730-780 V ；保温4_5小时后， 以不超过150°C /h的速度冷却到300°C ；冷却至300°C以下后，可打开炉门再冷却至100°C 以下即可出炉。
全文摘要
本发明涉及一种阀体密封面深孔堆焊工艺,其创新点在于步骤为在阀体坯料上钻一从阀体的阀杆孔位置延伸至阀体密封面处的阀体中孔；在阀体坯料的阀体中孔底部钻同心且直径小于阀体中孔的工艺孔；在工艺孔与阀体中孔之间的轴肩面处进行硬质合金的堆焊；对阀体坯料进行热处理；最后对阀体坯料的密封面进行机加工。在阀体中孔底部钻工艺孔，工艺孔孔径保证施焊面积达到密封面堆焊的加工宽度即可，对工艺孔与阀体中孔之间的环形轴肩面进行堆焊，将综合应力降到一个比较安全的范围之内，避免裂纹的产生。而堆焊层的内壁与母材不接触，不存在熔合现象，保证堆焊层的硬度，保证密封性能。另外，省去了工艺孔位置的堆焊材料，节约了焊条。
文档编号F16K27/00GK102518853SQ201110380548
公开日2012年6月27日 申请日期2011年11月25日 优先权日2011年11月25日
发明者刘海峰, 夏明民, 尤广泉, 黄祥 申请人:南通市电站阀门有限公司