应用于全焊接球阀阀体的焊接装置及其焊接工艺的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种焊接装置，尤其涉及应用于全焊接球阀阀体的焊接装置及其焊接工艺。
【背景技术】
[0002]高水头水轮机进水阀通常选用球阀，因球阀结构具有高的强度和刚度，能确保高水头水轮发电机组安全稳定的运行，并具有全通流道，流阻系数非常小，压力损失接近零，有效提尚水能的利用率。
[0003]球阀阀体有全焊接结构和法兰结构二种，在国内以往设计中，阀体大多采用分半法兰结构，加工和安装相对方便，但球阀的尺寸往往偏大、阀门质量偏重，且铸件质量难以保证，制造成本很高。
【发明内容】
[0004]本发明主要是解决现有技术中存在的不足，提供一种结构紧凑度高，解决以往制造中使用常规带法兰的阀体导致球阀的尺寸偏大、重量偏重、阀体铸件质量难以保证等缺陷，提高机组的质量及运行可靠性的应用于全焊接球阀阀体的焊接装置及其焊接工艺。
[0005]本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的:
[0006]—种应用于全焊接球阀阀体的焊接装置，包括下轴套、上轴套、下分半阀门和上分半阀门，所述的下轴套的上部套有下分半阀门，所述的下分半阀门的上部设有与下分半阀门相配接的上分半阀门，所述的上轴套嵌入至上分半阀门中，所述的下分半阀门与上分半阀门中设有活门，所述的下分半阀门的底部通过斜铁相定位，所述的斜铁与下分半阀门间设有垫高块，所述的下分半阀门与上分半阀门的拼接处设有焊接搭接板。
[0007]应用于全焊接球阀阀体焊接装置的焊接工艺，按以下步骤进行:
[0008](—)、阀门的预加工:
[0009](I)、检查铸件坯件，材质应符合设计要求并留有足够加工余量，阀门分为下分半阀门和上分半阀门；
[0010](2)、工件分二半单独划线，分半面朝上，二端面校平，以阀体球面为中心划出安装活门轴套孔法兰的中心，及分半面剖口中心线；以阀体进出口平面为基准划出二端面加工线；
[0011](3)、剖口面朝上，在阀门下面垫可以调整高度的工艺支架，按划线校圆、校平后夹紧工件；车分半面“U”形剖口，剖口中心的钝边宽度为3mm;车活门安装孔至图纸尺寸，轴套孔要求公差等级HS，粗糙度不大于Ra3.2 ;工件翻身下垫等高块，按轴套孔校准夹紧，车阀门进出口法兰端面，按图控制法兰端面至阀门中心的尺寸；
[0012](4)、阀体分半面朝下调平，按进出水口法兰平面划十字中心线并引出到本体外表面作标记，划出装焊吊环位置，按划线装焊吊环，焊缝按技术要求作检查；
[0013](5)、二分半面按划线拼装，采用局部点焊和在外表面焊凹凸搭接块固定，注意搭接块凸面应在同个分半阀体上；
[0014](6)、阀体进水口面朝上，以轴套孔为基准校水平，划出进、出水二端面加工线，要求中心准确，在轴套孔二端面按图纸尺寸划出螺孔分布位置；
[0015](二)、活门预加工:
[0016](I)、检查铸件坯件，质量应符合设计要求；
[0017](2)、工件横放，阀轴二端搁V形铁校平，以进水口二端中心为基准划水平中心线；工件旋转90度，以二轴端密封止口中心为基准划水平中心线；
[0018](3)、按划线找准，钻二轴端中心孔；
[0019](4)、夹一轴端顶另一轴端，二轴端粗车单边留3mm余量，轴承档车出排楼档；搭排楼劈端面车中心孔；工件调头夹紧，搭排楼车中心孔，顶紧后车二轴承档至图纸尺寸；
[0020](5)、二轴端作探伤检查；
[0021](6)、工件横放，划圆线和高度加工线；
[0022](7)、车流道孔，下垫可调顶针，按划线校平找圆、用百分表校轴档夹紧，车流道孔和端面，翻身车另一端；车密封面，下垫可调顶紧，按划线校平找圆、用百分表校轴承档后夹紧，按图纸尺寸车密封面，翻身车另一端；以上车过程应防止工件走动；
[0023](三)、阀体活门焊接:
[0024](1)、装配:二阀体分别装工装轴套固定；搁置一瓣阀体，剖口面朝上，下放垫高块和斜铁，工件基本调整水平；将活门竖吊调整阀轴垂直，轴档涂油后装入阀体；起吊另一瓣阀体调整水平，轴套涂油后套入阀轴，要求剖口间离缝2_、进出水法兰面平齐，轴端间隙大于2mm ;检查合格后剖口点焊作临时固定，要求活门转动灵活，再外加搭接板加固；
[0025](2)、焊接:进出水二法兰外圆搁V形铁固定，调整阀轴基本水平，旋转活门，调整阀体内空间以焊接阀体内剖口；
[0026]焊接方法:采用气包焊焊接，焊丝采用ER70S-6，阀体应进行预热，预热温度大于500C ;采用分段、多道退步焊接，控制层间温度不大于1500C ;
[0027]焊接次序:焊缝先作局部加固，阀体内壁焊1/2焊缝高度，外壁焊缝作清根、打磨、PT检查；焊外壁焊缝，焊缝高度小于40mm允许一次焊成，其余过度段按厚度不同分多次焊成；焊内壁，焊缝高度小于40mm允许一次焊成，其余过度，其余过度段按厚度不同分多次焊成；焊接过程中应根据焊缝厚度不同分多次作UT检查；打磨焊缝去除飞贱；
[0028](3)、热处理前检查:焊缝作UT和MT检查并提供报告；
[0029](4)、根据划线和轴线装底脚，焊底脚并打磨焊缝，底脚焊缝作50% MT检查，在合适部位装焊固定块，要求接触良好；
[0030](5)、热处理:按热处理工艺作消除应力处理，并提供记录；
[0031](6)、清理焊缝和清除固定块；
[0032](7)、热处理后检查:焊缝作UT和MT检查并提供报告；
[0033](四)、阀体活门的加工:
[0034](I)、清理并作阀体与活门间相对位置的固定；
[0035](2)、密封端朝上，下垫可调顶针，以焊前校准档为基准，圆度及平面校准后夹紧，按堆焊前尺寸加工，控制至中心尺寸；
[0036](3)、按图纸尺寸堆焊，第一次堆焊焊条材料为309L ;要求堆高7mm，以校准档为基准，圆度和平面校准后夹紧，车第一次堆焊至图纸尺寸；第二次堆焊，焊条材料为ER316L，堆高9mm，以校准档为基准，圆度及平面校准后夹紧，车第二次堆焊到尺寸；
[0037](4)、装车工具，以止口为基准，圆度及平面校准后压紧；清理厚法兰平面，将阀体竖直，利用法兰定位缓慢吊入车工具上，用螺栓拉紧，要求平面接触良好；利用吊环孔装平衡块，拆除工装轴套；车阀轴各档至尺寸，尺寸及表面粗糙度达到要求；车阀体上的轴套装配孔和平面，孔径采用间接测量；
[0038](5)、检查、测量加工尺寸并作记录；
[0039](6)、清除工件内铁销，按轴承装配要求热套轴套，利用电炉加热轴套，要求装入到位；依次装及止推环和密封条、O形圈、轴承、轴承盖，其余暂不装；
[0040](7)、相同工序加工另一端，检查、测量加工尺寸并作记录；
[0041](8)、按工序(6)要求装配；通过轴承盖调整流道孔中心位置；活门旋转90度，通过轴承加垫固定活门；在阀体与活门间加搭板加固；
[0042](9)、机修密封端朝上，下垫可调顶针，以校准档为基准找准，测量轴端水平，夹紧；半精车堆焊段，单边放0.5mm余量；先加工阀体各档尺寸，再加工活门装密封档的尺寸；
[0043](10)、钳工划出阀体及活门上各螺孔的布置位置；钻、攻各孔；
[0044](11)、清理铁销，去除毛刺，按图装配检修密封；装密封环和橡皮条，要求接触良好；装配止漏环和各密封圈，外径涂润滑脂；采用压紧临时压板使止漏环压紧密封环，并测量止漏环端面至活门加工面高度应一致；测量阀体平面至止漏环油腔面高度和中间环油腔面高度，通过二者差制作调整块；放入调整块装中间环，要求密封环、止漏环、中间环三体接触良好，需经检查确认；
[0045](12)、装置等高块，车定位止口 ；