上海申弘閥門有限公司
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之前介紹JIS日標(biāo)不銹鋼截止閥標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)在介紹電站閘閥密封面堆焊工藝電站閥門的工況條件通常是540℃的高溫水蒸汽，因此閥門主體材質(zhì)選用25或12CrMoV，閥體密封面堆焊材料選用鈷基合金D802(STI6)焊條。D802對(duì)應(yīng)GB984標(biāo)準(zhǔn)中的型號(hào)EDCoCr—A，相當(dāng)于AWS中ERCoCr—A。D802材料可在高溫高壓下連續(xù)啟閉工作，具有優(yōu)良的耐磨性、抗沖擊性、抗氧化性、耐腐蝕性及抗氣蝕性。閥門的使用壽命由于閥門應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，使用介質(zhì)繁多，腐蝕情況各不相同，因此從國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)到行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)均未對(duì)閥門的使用壽命做出規(guī)定，在1980年機(jī)械工業(yè)部為了提高機(jī)械工業(yè)產(chǎn)品的質(zhì)量并配合全國(guó)產(chǎn)品評(píng)比，制定了“閥門行業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量分等規(guī)定”其中對(duì)閘閥、截止伐的一等品、優(yōu)等品規(guī)定了壽命實(shí)驗(yàn)要求；如Dn≤200～400高中壓閥門一等品耐擦傷次數(shù)2000次，優(yōu)等品為4000次。由于核電站閥門的特殊性，各國(guó)對(duì)核電站閥門的使用壽命都做了規(guī)定；如美國(guó)、法國(guó)都規(guī)定40年，日本規(guī)定30年～40年。
AWS標(biāo)準(zhǔn)中的ERCoCr—A焊絲和填充絲熔敷的焊縫金屬特點(diǎn)是分布在鈷鉻鎢固溶體基體中由約13%的鉻碳化物共晶體網(wǎng)絡(luò)組成的亞共晶體組織。其結(jié)果是使材料具有抗低應(yīng)力磨損性能與抵抗某種程序沖擊所必要的韌性的結(jié)合。鈷合金具有良好的抗金屬一金屬間磨損的性能，特別是在高載荷狀態(tài)下的抗擦傷性能。基體中高的合金元素含量能提供的抗腐蝕性和抗氧化性。鈷基合金不發(fā)生同素異形轉(zhuǎn)變，鈷基合金的熔敷金屬處于熱態(tài)(650℃以下)時(shí)，其硬度降低并不明顯，只有當(dāng)溫度升高到650℃以上時(shí)，硬度才明顯下降，當(dāng)溫度恢復(fù)到熱態(tài)以下時(shí)，其硬度又回復(fù)到接近原始的硬度。也就是當(dāng)母材進(jìn)行焊后熱處理時(shí)，密封面的性能不會(huì)損失。
電站閘閥密封面堆焊工藝
電站閥門是在閥體中間孔部位用電焊的方法堆焊鈷基合金加工成閥座密封面，由于密封面處在閥體中間孔較深的位置，在堆焊時(shí)易產(chǎn)生夾渣和裂紋等缺陷。根據(jù)需要采用加工試件方法進(jìn)行深孔堆焊D802工藝試驗(yàn)。
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 “電站閥”也稱電站閥門，主要適用于火力電站各種系統(tǒng)的管路上，切斷或接通管路介質(zhì)。
適用介質(zhì)：水、蒸氣等非腐蝕性介質(zhì)。電站閥門與其他閥門產(chǎn)品相比的特點(diǎn)是高溫高壓，*的自密封設(shè)計(jì)，壓力越高，密封越可靠。由于性能技術(shù)特性、工況的特殊使產(chǎn)品也形成了其他產(chǎn)品所替代不了的特點(diǎn)。
電站閘閥密封面堆焊工藝電站閥主要設(shè)計(jì)規(guī)范
設(shè)計(jì)與制造GB/T12234ASMEB16.34
結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度JB/T3595
接口連接尺寸JB/T3595GB/T12224
檢驗(yàn)與試驗(yàn)JB/T3595MSSSP61
壓力與溫度基準(zhǔn)JB/T359NSIB16.34
電站閥主要壓力等級(jí)
公稱壓力200、250、320
工作壓力P55100V、P55140V、P55170V 
電站閥結(jié)構(gòu)優(yōu)勢(shì) ：
1.采用壓力自緊式密封，閥體支管兩端為焊接連接。
2.閥坐、閥瓣密封面采用鈷基硬質(zhì)合金等離子噴焊而成，耐磨、抗擦傷性能好。
3.閥桿經(jīng)抗腐蝕性氮化處理，有良好的抗腐蝕性和抗擦傷性。
電站閘閥結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：
1、 啟閉無(wú)摩擦。這一功能完*了傳統(tǒng)閥門因密封面之間相互摩擦而影響密封的問(wèn)題。
2、 上裝式結(jié)構(gòu)。對(duì)裝在管道上的閥門可直接在線檢查與維修，能有效減少裝置停車，降低成本。
3、 單閥座設(shè)計(jì)。消除了閥門中腔介質(zhì)因異常升壓而影響使用安全的問(wèn)題。
4、 低扭矩設(shè)計(jì)。特殊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的閥桿，只需配一個(gè)小手把閥門就能輕松啟閉。
5、 楔形密封結(jié)構(gòu)。閥門是靠閥桿提供的機(jī)械力，將球楔壓到閥座上而密封，
使閥門的密封性不受管線壓差變化的影響，在各種工況下密封性能都有可靠保證。
6、 密封面的自清潔結(jié)構(gòu)。當(dāng)球體傾離閥座時(shí)，管線中的流體沿球體密封面成360度均勻通過(guò)，
不僅消除了高速流體對(duì)閥座局部的沖刷，也沖走了密封面上的聚積物，達(dá)到自清潔的目的
電站閘閥工作原理：
開(kāi)啟過(guò)程
1在關(guān)閉位置，閥體受閥桿的機(jī)械施壓作用，緊壓在閥座上。
2當(dāng)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)手輪時(shí)，閥桿則反向運(yùn)動(dòng)，其底部角形平面使球體脫開(kāi)閥座。
3閥桿繼續(xù)提升，并與閥桿螺旋槽內(nèi)的導(dǎo)銷相互作用，使球體開(kāi)始無(wú)摩擦地旋轉(zhuǎn)。
4直至到全開(kāi)位置，閥桿提升到極限位置，球體旋轉(zhuǎn)到全開(kāi)位置。
關(guān)閉過(guò)程
1關(guān)閉時(shí)，順時(shí)針旋轉(zhuǎn)手輪，閥桿開(kāi)始下降并使球體離開(kāi)閥座開(kāi)始旋轉(zhuǎn)。
2繼續(xù)旋轉(zhuǎn)手輪，閥桿受到嵌于其上螺旋槽內(nèi)的導(dǎo)銷的作用，使閥桿和閘板同時(shí)旋轉(zhuǎn)90度。
3 快要關(guān)閉時(shí)閘體已在與閥座無(wú)接觸的情況下旋轉(zhuǎn)了90度。
4手輪轉(zhuǎn)動(dòng)的zui后幾圈，閥桿底部的角形平面機(jī)械地楔向壓迫球體，使其緊密地壓在閥座上，達(dá)到*密封。
在工藝試驗(yàn)過(guò)程中找出了易產(chǎn)生缺陷的原因。①焊材表面污染。②焊材吸濕。③母材及填充金屬內(nèi)含有較多雜質(zhì)和油污。④閥體焊接部位剛性大(特別是DN32～50mm)。⑤預(yù)熱及焊后熱處理工藝規(guī)范選用不當(dāng)。⑥焊接工藝參數(shù)選用不當(dāng)。⑦焊接材料選擇不當(dāng)?shù)取?/p>
電站閥閥體在鈷基合金堆焊中產(chǎn)生裂紋的原因主要是閥體剛性大。在焊接過(guò)程中電弧形成熔池，向焊接部位不斷熔化加熱，而焊后溫度又快速下降，熔化金屬凝固形成焊縫。如果預(yù)熱溫度低，焊層溫度下降必然很快。在焊層快速冷卻情況下，焊層的收縮率快于閥體的收縮率，在這種應(yīng)力作用下很快使焊層與母材形成一種內(nèi)拉應(yīng)力，將焊層拉裂。在加工焊接部位時(shí)應(yīng)嚴(yán)禁出現(xiàn)尖角。
預(yù)熱溫度過(guò)低，在焊接過(guò)程中熱量快速散發(fā)。層間溫度過(guò)低，焊層冷卻速度過(guò)快對(duì)于堆焊材料來(lái)說(shuō)是很不利的。焊材鈷基合金本身具有很高的紅硬性，在500～700℃工作時(shí)，硬度能保持300～500HB，但是其韌性低，抗裂性較差，容易形成結(jié)晶裂紋或冷裂紋，故焊前必須進(jìn)行預(yù)熱。預(yù)熱溫度視工件大小而定，一般預(yù)熱范圍取350-500℃。
焊接前焊條藥皮必須保持完好，避免吸濕。焊前在150℃下烘焙1h后放入焊條保溫筒內(nèi)。深孔堆焊坡口圓弧R角在工藝容許前提下盡量采用較大值，一般為R≥3mm。DN10～25mm小口徑閥體可在深孔底部用焊條全部滿焊，必須保證層間溫度≥250*(2，在中間收弧，收弧時(shí)應(yīng)慢速提起焊條。工件焊前進(jìn)爐(250℃)加熱至350十20℃，保溫1.5h后進(jìn)行施焊，每層焊完后清除焊渣。同時(shí)控制層間溫度≥250"C，堆焊全部完成后清除焊渣。閥體焊后必須立即進(jìn)爐(450℃)保溫，待本批或本爐焊畢升溫至710±20℃回火，保溫2h后隨爐冷卻，當(dāng)爐溫<250℃后空冷至常溫即可進(jìn)行后續(xù)加工。
DN≥32mm閥體應(yīng)將堆焊坡口加工成U形，來(lái)解決堆焊鈷基合金時(shí)產(chǎn)生剛性過(guò)大引起的收縮性不均勻的問(wèn)題。在堆焊操作前，將工件清理干凈，工件進(jìn)爐(爐溫為250℃)，加熱至450～500℃，保溫2h，出爐施焊。先用鈷基合金焊條堆焊密封面，每層焊完后清除焊渣，同時(shí)須控制層間溫度≥250℃，堆焊全部完成后清除焊渣。再用奧氏體不銹鋼焊條(高Cr、Ni含量的不銹鋼焊條)將u形坡口焊滿。閥體焊接全部結(jié)束后立即進(jìn)爐(450℃)保溫，待本批或本爐焊接完畢后升溫至720±20℃回火。升溫速度150℃／h，保溫2h后隨爐冷卻，當(dāng)爐溫<250℃后空冷至常溫即可進(jìn)行后續(xù)加工(圖3)。這種工藝改進(jìn)對(duì)產(chǎn)品的性能沒(méi)有影響，用U形坡口*可以消除閥體在堆焊鈷基合金時(shí)產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力的作用，并且?jiàn)W氏體不銹鋼焊材的抗拉強(qiáng)度大，延伸率高，因此減少了焊接裂紋的產(chǎn)生，提高了產(chǎn)品的合格率。無(wú)損檢驗(yàn)結(jié)果表明，產(chǎn)品合格率達(dá)95%以上。與本文相關(guān)的產(chǎn)品有不銹鋼波紋管密封安全閥
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