阀门的焊接与热处理

66焊工之友焊接技术第34卷第6期2005年12月文章编号1002025X200506006602阀门的焊接与热处理郁东键中国石化集团第四建设公司，天津300270关键词阀门；阀体保护；焊接；热处理中圈分类号TG4575文献标识码B在石油化工建设工程中，阀门是保证整个操作系统安全稳定运行的主要设备之一，其在系统中的连接方式一般有3种丝扣螺纹连接、法兰螺栓连接和焊接。有些种类的阀门因其本身的制造特点和结构特点，尤其是设计要求采用焊接方法连接的阀门，对安装工作有特殊要求。如焊接阀门的尺寸较大或阀体密封面衬有树脂材质等，就要求在安装过程中保证阀体受热温度低于其设计的工作温度，以避免阀体结构发生变形或对其密封面造成损坏。在实际工作中，由于石化工程的介质有高温、高压、易燃、易爆、临氢等操作特殊性，尤其是在中、高压系统中经常选用焊接阀门，以保证整个操作系统的安全稳定性。近年来本公司引进了一批美国产ORBIT阀门，阀体及工艺管道材质均为A335P22。焊口与阀体距离小，若不采取有效的保护措施，在焊接或热处理的高温作用下，通过热传导，阀体的温度定会超过其设计的工作温度。如何既保证焊接和热处理过程的顺利进行及其质量满足相应技术标准要求，又对阀体进行防过热保护，以避免焊接或热处理时连续地热输入对其可能造成的损坏，解决这一矛盾是保证阀门整体质量的关键。1焊前准备11坡口制备本公司选用的阀门上的坡口出厂时已加工完毕，组对前只需用抛光机等工具修磨即可。另一侧多为管状视具体情况而定，宜采用机械方法加工，如坡口机；若采用热加工方法。应在加工后将淬硬层磨去。坡口形式应综合考虑阀门侧与接管侧的匹配、设计标准要求及现场施焊的需求，工艺管道侧一般当壁厚620MRFL时加工成双V形。12阀体保护对有防护要求的焊接阀门的阀体保护有多种方法。以前有专用的冷却膏进口，即在焊接或热处理前，将冷却膏按一定的宽度和厚度贴于阀门侧，靠冷却膏的挥发带走热量。但使用冷却膏有不足之处价格昂贵且不易采购；效果不好，尤其在热处理时，因时间较长，在热处理过程的后期，冷却收稿日期20050614；修回日期20050722膏已基本干燥，甚至脱落，达不到应有的保护效果。经分析与实践，笔者根据现场实际情况，主要采取“水冷”的方法1缠绕水管保护在被保护阀体的外侧缠绕数圈小管铜管最好，可重复利用，管内通有一定流量的水，通过通水管与阀体间的热交换达到保护阀体的目的。2直接浇水保护先在焊口的阀体侧合适位置设一“水坝”，然后在焊接或热处理前直接往阀体上淋水注意一定是在焊接或热处理开始前，水流不宜太大，过程中保证阀体外表面湿润即可。为防止污染环境，可在阀体的下方设一集水槽桶。3裹布浇水保护在被保护的阀体外侧缠绕几层废布，在焊接或热处理前及过程中往布上浇水，始终保持布的湿度就达到了保护阀体的目的。1_3焊工要求焊接阀门的焊工均需按锅炉压力容器压力管道焊工考试与管理规则培训考试合格，并取得上岗资格证书，且其证书上需要有与现场相对应的焊接方法、位置、材质、规格等方可焊接。2焊接21焊接材料及焊接方法在石化设备安装工程中，焊接材料一般选用有焊接工艺评定支持、与母材相匹配的、符合相关标准要求的焊条、焊丝和保护气体。为此，对ORBIT阀门采用H08CR2MOA焊丝进行氩弧焊打底、R407焊条进行焊条电弧焊填充盖面。22焊接工艺参照焊接工艺评定结果，焊接ORBIT阀门前需预热，预热温度230；宜采用多层多道焊，并要注意道间温度和背面充氩保护情况，以保证焊道质量，控制道间温度230。通过对阀门的焊接性分析，采用的焊接工艺参数见表1。23焊后热处理焊接阀门焊接接头的热处理工艺要求与一般焊接接头的热处理工艺基本相同。现场热处理宜采用电加热法，一般选用铂一铑型热电偶即可。使用前需经校验合格，不论采用点焊还是捆扎方式均要保证与工件贴合紧密，以减小测量误差。维普资讯HTTP/WWWCQVIPCOMWELDINTECHNOLOM,VO134NO6DEC20O5焊工之友67文章编号1002025X2005106006702卡轨车制动闸块的钎焊夏平常州机电职业技术学院，江苏常州213012关键词闸块；还原性气氛；钎焊；硬质合金中圈分类号TG454文献标识码B1概述煤矿辅助运输卡轨车的制动系统由保险制动系统和停车制动系统两部分组成。制动闸块与抱爪通过平键和螺栓连接，在安全制动时，一对制动闸块借助液压缸与抱爪作用，紧抱在钢轨轨面的两侧，实现保险制动。在此期间闸块上带有尖硬刃角的硬质合金颗粒与钢轨摩擦，快速切入钢轨中，产生巨大的阻力，使卡轨车在少于6S内的行程中停下来【I】。根据闸块的工况条件和煤矿安全规程，闸块应设计成失效安全型，同时要兼顾制造成本、闸块强度、冲击韧性、疲劳强度、耐热性、防腐性和防爆要求。经论证，采用如下方案制造闸块以低碳钢为基体，一面加工有键槽和螺孔，与抱爪相连接；另一面面积L00CM2钎焊一层硬质合金颗粒，这层颗粒要有一定的平面度，以确保与轨面两侧有良好的接触，实现保险制动，并要求每个硬质合金颗粒尖角朝上，颗粒与颗粒之间紧密排列，且颗粒的尖角要高出基体平面3MM。待钎焊表面经铣床加工成凹平面，防止钎焊时高温液态钎料流散。当紧急制动时，即使有的尖角因冲击而碎裂，但由于硬质合金具有自锐性，制动闸块仍可完成保险制动田。2钢基体与硬质合金颗粒的钎焊原理硬质合金颗粒主要由耐磨性能良好的碳化钨颗粒和粘结收稿日期20050826；修回日期20050916剂钴基金属等在高温下烧结而成。低碳钢与硬质合金不能直接焊接，而硬钎焊是较好的连接方法。钎焊时钎料通过毛细作用分布在接头的紧密贴合表面之间。为了获得性能良好的接头，必须将工件适当地清理并在加热过程中采用钎剂或在保护气氛中钎焊以防止氧化。要将许多硬质合金颗粒钎焊在较大面积100CM2的钢基体平面上，硬质合金颗粒的尖角要裸露朝上，同时有一定的平面度，如同鹅卵石路面。如果采用火焰钎焊，当钎焊某些硬质合金颗粒时，周围的硬质合金将受高温烘烤且暴露在空气中，发生氧化和粉化，低碳钢也极易氧化，将无法进行钎焊。即使钎焊区周围的硬质合金颗粒和低碳钢基体得到了还原性火焰的很好保护，当移开还原性火焰后，已完成钎焊的区域将暴露在空气中，低碳钢和硬质合金颗粒将在高温下快速氧化和冷却，硬质合金颗粒极易爆裂。在还原性气氛炉中钎焊能很好地解决这个问题。考虑到钎焊气氛的经济性、获得的难易程度和安全性，选用在分解氨气氛的推杆式连续炉中进行钎焊。钎焊时，常用铜基钎料。该钎料中的锌的蒸发会使接头的钎焊性能降低；钎料中少量的硅与周围的氧结合生成氧化硅，氧化硅与钎剂化合生成硅酸盐，浮在液态钎料表面抑制锌的蒸发，可改善钎焊接头的钎焊性能31。稍低的钎焊温度和较短的钎焊时间，可减少锌蒸发而形成牢固的钎缝，故选用具有良好力学性能和耐腐蚀性能的HLL04BCU62ZNNIMNSI，熔点853870，为便于操裹1焊接工艺参数焊接层钨极直径NUN焊接电流A电弧电压、焊接速度MMMIN填充丝直径NUN焊条直径NUN氩气流量LMIN打底25901012填充及盖面LLOL402426608O32以工艺评定结果为主要依据，结合施工工艺要求和现场实际情况制定的热处理工艺参数见表2。裹2热处理工艺参数I热处理温度升温速度H保温时间H降温速度H【720750260152O22O24焊后检验最后对焊缝进行PR1探伤，一次合格率达到987。3结