阀门制造工艺讲座

阀门制造工艺讲座第一章阀门制造工艺特点起初阀门零件不多，结构简单，精度一般在机械行业是简单的零件，但阀门的核心密封部分必须特别高，密封吻合要达到气密性测试的零泄漏。因此，其制造工艺复杂，技术困难大，具有以下特点。1)制造材料上阀门的多种规格，应用于国民经济的各个领域，对高温高压、低温低温低温、易燃易爆性、剧毒、强腐蚀性介质条件等活动上千差万别阀门材料提出了苛刻的要求。除铸铁、碳钢、合金结构钢、CrNi不锈钢、CrMoAl氮化钢、CrMoV耐热钢、CrMnN耐酸钢、沉淀硬化钢、双相不锈钢、深冷钢、钛合金、蒙奈杰尔合金、成因康乃尔合金、下合金和GoCrW硬质合金这种高合金材料的铸造、焊接、加工性能很差，制造工艺有困难。此外，这些材料大部分是高合金、高强度、高硬度的宝贵材料，在材料选择、准备和采购方面存在很多困难。部分材料使用量低，很难购买。(2)在铸造坯料结构中，大部分阀门坯料使用结构复杂的壳体铸件，不仅要要求良好的外观质量，还要具有细致的内部质量和良好的金相结构，没有气孔、收缩、沙子、裂纹等缺陷。因此，铸造工艺复杂，热处理技术困难。在机械行业中，阀门的压力壳铸造毛坯的铸造比其他机械零部件复杂得多，困难得多。3)大部分高强度、高强度、高强度、耐酸、耐酸、韧性、强度、温差、可加工性、可加工性硬化等缺点，难以实现所需的尺寸精度和抛光，加工工具、加工和设备也存在一定的困难。此外，阀门密封表面对加工精度、配合角度、整理和耦合密封对的要求高，加工难度很大。4)在阀门零件的工艺配置上，给人的印象是阀门的主要零件数量不多，结构比较简单，大部分尺寸的加工精度不高，外部粗糙属于简单机器。阀门的心脏密封部分非常精密，密封表面的“3度”(平面度、抛光度、硬度)要求高，由两个密封面组成的密封对的吻合度必须满足0比0的要求，这是阀门加工的最大技术困难。5)在阀门的实验和检查中，阀门是压力管道的重要开闭、调节因素，而压力管道的使用条件千差万别，是高温高压、低温低温低温、易燃、易爆、毒性强的腐蚀。但是阀门制造的实验和检查条件不能满足工作条件相应的要求，国际、国内各种阀门实验标准都是在接近常温的条件下以气体或水为介质进行试验。最根本的危险之一是，正常的工厂测试应用阀门产品在苛刻的实际条件下，材料选择、铸件质量和密封破损等可能无法满足使用要求，可能发生重大质量事故。也有一辈子工作过的老阀门专家，他们担心越老，越小心，越干。第二章阀门铸造工艺阀门铸造是阀门制造过程的重要组成部分，有了好的铸件，就决定了好阀门成功的大比例。以下是铸造工艺设计和阀门行业常用的几种铸造工艺方法。(I)铸件的铸造工艺设计：准确有效地控制铸件的凝固是获得优质铸件的最重要条件。采取浇注系统、立管及冷铁、工艺更正量等正确的工艺措施，形成合理的工艺方案。阀门铸件由于壁厚不均匀，采用顺序冷却、顺序凝固的原则，以减少铸件内部的应力、收缩和收缩等缺陷。铸钢件的顺序凝固控制工艺措施：1)设计合理的分类位置、注入位置和注入系统。2)riser设计在铸件最终凝固部分起到再收缩的作用，同时延迟riser周围钢水的凝固，形成顺序凝固条件。3)浇注操作中，钢水上升到立管高度的1/4时，在立管屋顶上浇，起到增加钢水压力头、提高立管温度的作用。4)铸钢冒口尺寸的确定：模数法(根据铸件的热容确定)；体积收缩法(测定鞍钢热液凝固收缩率)；比率方法(取决于铸件的收缩类型)和热节距方法(取决于铸件的热节圆)。目前，为了满足方便的设计要求，工厂通常使用热节圆方法确定立管大小。5)铸件的收缩率选择：铸件的体积和尺寸在凝固冷却过程中收缩，从液体到固体的收缩通常用长度变化的线收缩率表示(:影响铸件收缩的因素很多，铸件在铸件中固体收缩时，也受到外部阻力的影响，可以减少实际收缩量。这不是自由收缩，而是称为非自收缩，始终小于自由收缩率。影响铸造收缩的因素主要是金属合金的种类、铸造结构和尺寸长度，造型材料、型芯的压缩程度等，影响铸件的非自收缩率。根据阀门的生产实践，为了便于模具设计，标尺通常参考下表进行选择。铁宗现在碳钢WCB ZG2520/1000不锈钢cf8 cf8m ZG 0 c r18ni 9 ZG 0 c i18n I 12 mo 2 ti20-25/1000铬钼钢ZGCr5Mo C520-25/1000耐热钢WC6 WC918-22/1000铸造铁HT25010/1000(ii)砂型铸造：阀门行业中常用的砂型铸造，根据粘合剂可分为湿砂、干砂、水玻璃砂、呋喃树脂自硬砂等。湿沙是以膨润土为粘合剂的建模工艺方法，制作好的沙子不需要干燥，不需要硬化处理，沙子具有一定的湿型强度，砂芯、壳体的让步力好，易于清洗铸件的下落。造型生产效率高，生产周期短，材料成本低，组装生产线生产容易配置。他的缺点是铸件容易产生气孔、金沙、粘砂等缺陷，铸件的质量，尤其是内在质量不理想。铸钢件的湿砂比和性能表：序号匹配率(%)性能量用途新沙古老的沙子膨润土碳酸钠粘贴纸浆含水量%透气性AFS湿压缩强度KPa粒度组放羊1101009/110.20.2/0.43.8/4.3100/20056/77小型铸件用沙子215505030.40.6/1.24/4.710050/75机械建模用沙子干砂是以粘土为粘合剂的建模方法，添加少量膨润土可提高湿气强度。沙子必须干燥，透气性好，不容易出现沙子、粘丝、气孔等缺陷，铸件内部质量优秀是其特点。特别的缺点是需要沙子干燥设备，生产周期长。水玻璃砂是以水玻璃为粘合剂的建模技术，如果水玻璃遇到CO2，具有自动硬化功能，具有能形成气体固体成型和型芯的多种优点，但其特点是外壳会酸败，铸件的沙子难，旧砂再生，再利用率低。水玻璃CO2硬化砂率和性能表：序号对比度%性能量用途粒度级别放羊水玻璃碱溶液15-20%膨润土含水量%湿透气湿压缩强度KPa硬化强度MPa1151008-90.74-54-510025-301.5大型铸件2301006.5-7.54.5-5.53005-15铸钢件芯棒3211004-4.5LK-2衰变剂水0.4-0.63.51501.0呋喃树脂自硬砂建模是一种在室温下通过固化剂作用化学反应固化的沙子呋喃树脂用胶铸的方法。其特点是，即使不烘干死灰，生产周期也会缩短，能源也会节约。树脂砂容易凝固，容易倒塌，铸件的沙子容易清洗，铸件的尺寸精度高，表面光洁度好，可以大大提高铸件的质量。缺点是对沙子的质量要求高，生产现场有点刺激性味道，收支成本也高。呋喃树脂自硬砂混合物比例和混合工艺：圆沙呋喃树脂添加量占原砂重量比固化剂的添加量占呋喃树脂的重量比硅烷添加量占呋喃树脂的重量比是100%1-2%30-50%0.1-0.3%呋喃树脂自硬砂混合工艺：木树脂自硬砂最好使用连续砂搅拌机，依次添加原浆、树脂、固化剂等，快速混合，随时可以使用。混合树脂砂时，各种原料的添加顺序如下：原砂固化剂(对甲苯磺酸水溶液)-(120-180 s)-树脂硅烷-(60-90s)-砂生产典型砂型铸造工艺卡：典型的砂型铸造生产工艺：精密铸造：近年来，阀门厂商越来越关注铸件的外观质量和尺寸精度。良好的外观是市场的基本要求，应该是加工头工艺的定位标准。阀门行业常用的精密铸造是投资铸造，现在简单介绍如下。投资铸造两种工艺：低温蜡基触(硬脂酸石蜡)，低压射蜡，水玻璃壳，热水脱蜡，大气熔炼铸造工艺，主要用于质量要求普通碳钢和低合金钢铸件，铸件尺寸精度可达国家标准ct7 9级。采用中温树脂基触、高压蜡注入、硅溶胶模具壳、蒸汽脱蜡、快速大气或真空熔炼铸造工艺，铸件尺寸精度可达ct4 6精密铸件。熔模铸造通用工艺：投资铸造特性：铸件尺寸高精度，表面光洁度高，外观质量好。结构复杂，能铸造其他工艺难以加工的零件。铸件材料不限，各种合金材料，如碳钢、不锈钢、合金钢、铝合金、高温合金和贵金属，特别是难锻造、焊接和加工的合金材料。生产灵活性、适应性。可以批量生产，也适用于单批或小批生产。投资铸造也有：工艺复杂，生产周期长等限制。由于可用的铸造工艺有限，铸造薄壳阀门铸件时压力能力不高。(iv)铸造缺陷分析任何铸件内部都可能有缺陷，这种缺陷的存在对铸件的内部质量造成了很大的隐患，在生产过程中消除这种缺陷的补焊也给生产过程带来了很大的负担。特别是阀门是承受压力、温度的薄壳铸件，其内部的组织致密性很重要。因此，铸件的内部缺陷成为影响铸件质量的决定因素。