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灰鑄鐵閥門堆焊銅合金密封 灰鑄鐵閥門堆焊銅合金密封面的熱處理工藝是什么？ 灰鑄鐵閥門堆焊銅合金密封 灰鑄鐵閥門堆焊銅密封 灰鑄鐵堆焊銅合金密封 灰鑄鐵閥門堆焊 灰鑄鐵閥門
之前介紹JIS日標不銹鋼截止閥標準，現(xiàn)在介紹由于灰鑄鐵零件的密封面一般堆焊銅合金，其堆焊后熱處理的目的是消除焊接應力，故其熱處理工藝及工藝因素應根據(jù)基體材料灰鑄鐵來選定，一般采用熱時效處理。
熱時效處理工藝為：熱時效加熱溫度一般選擇550℃～620℃。保溫時間根據(jù)零件有效厚度及裝爐量確定，一般為3 h～6 h。保溫后爐冷，冷卻速度控制在30℃/h～60℃h．當爐冷200℃-250℃時，即可出爐空冷。采用灰口鑄件的補焊工藝方法，可有效地防止裂紋的產(chǎn)生，使焊縫有一定的塑性和強度，并有較好的機加工性和抗裂性。
關鍵詞:灰口鑄鐵；補焊；熔合比；焊接工藝；熱影響區(qū)
鑄鐵的焊接，主要應用于鑄件的補焊?；铱阼T鐵補焊時，容易產(chǎn)生白口〔1，2〕，以及出現(xiàn)裂紋等問題。當焊縫強度較高而母材強度較低時，容易產(chǎn)生剝離。尤其對于大面積的裂紋補焊是不容易獲得成功的。因此在制定補焊工藝時，對鑄件的缺陷要進行具體分析，盡量減小熔合比，調(diào)整熱影響區(qū)，松馳焊接應力〔3〕，才能使大面積的裂紋補焊獲得成功。下面主要介紹HT20-40灰口鑄鐵的補焊工藝，并作理論探討。
上海申弘閥門有限公司主營閥門有：截止閥,電動截止閥本文采用MIG和O_2—C_2H_2焰堆焊方法,在閥門密封處堆焊銅合金。試驗結(jié)果表明:用新工藝研制的閥門密封面,各項性能指標*符合設計要術,并可節(jié)省大量的銅合金,具有明顯的經(jīng)濟效益。通常，鑄鐵閥門的使用范圍規(guī)定如下：
（1）當用于公稱壓力PN≤1.0MPa，工作溫度為—10～200℃，工作介質(zhì)為水、海水、蒸汽、空氣、煤氣、油品等，通常選用牌號為HT200、HT250、HT300、HT350的灰鑄鐵閥。
（2）當用于公稱壓力PN≤2.5MPa，工作溫度為—30～300℃，工作介質(zhì)為水、海水、蒸汽、空氣、煤氣、油品等，通常選用牌號為KTH300-06、KTH330-08、KTH350-10的可鍛鑄鐵閥。
（3）當用于公稱壓力PN≤4.0MPa，工作溫度為—30～350℃，工作介質(zhì)為水、海水、蒸汽、空氣、煤氣、油品等，通常選用牌號為QT400-15、QT450-10、QT500-7的球墨鑄鐵閥。
鑄鐵閥的工作溫度范圍通常中從環(huán)境（室溫）溫度到225℃以下。但是，由于灰鑄鐵是脆性材料，限制了鑄鐵閥的使用范圍。灰鑄鐵閥和可鍛鑄鐵制閥門，不論介質(zhì)、工作壓力和溫度如何，在下列情況下，都不允許使用：
1、除液態(tài)和氣態(tài)氨之外的巨毒氣體以及液化氣體的管路上。
2、在承受震動的管道上。
3、在介質(zhì)的溫度規(guī)范不斷劇烈變化的管道上。
4、如果山于氣體通過狹窄通道后壓力隨之降低而產(chǎn)生節(jié)流效應會使閥門明顯降溫，可鍛鑄鐵閥門冷到-30℃以下，灰鑄鐵閥門冷到-10℃以下。
5、在輸送的氣體含有有分和其他易凝流體，管壁溫度低于0℃的情況下。
6、在漲緊的氣體管道上。
7、作為切斷閥，如果氣體管道內(nèi)的壓力有可能因溫度在運行中突然升高而超過閥門操作應有的工作壓力時。
此外，在工作壓力超過35.0MPa的氣體管道上不允許使用鑄造的殼體零件。
1 材料及焊前準備
某一產(chǎn)品的缸體，材料為HT20-40灰口鑄鐵，厚度為18 mm。裂紋程度：且橫、縱向交錯，有穿透和未穿透的。
(1) 鉆止裂孔：在距離裂紋末端2～3 mm處鉆一個直徑為6～8 mm的止裂孔。對穿透性裂紋，止裂孔要打透；對非穿透性裂紋，止裂孔要比裂紋深2～3 mm。
(2) 開坡口：采用機械方法，在裂紋開裂部位刨出坡口。對穿透性裂紋，開坡口時要排除裂紋，坡口底部呈園弧狀。
(3) 焊前清理：將坡口周圍的油污，鐵銹等臟物清除干凈，直到露出光澤為止。
2 補焊工藝
(1) 將工件傾斜放置，使焊縫處于上坡焊或半立焊，以減小熔合比。
(2) 焊前將坡口周圍預熱，溫度為200～250 ℃，以縮小焊縫與工件的溫差。
(3) 焊條選用鑄308，直徑D3.2 mm和4 mm。焊前應將焊條經(jīng)150 ℃左右烘焙2 h。
(4) 第1、2、3層焊道施焊時選用D3.2 mm焊條，電流為90～100 A。后兩層焊道，選用D4 mm焊條，電流130～160A。采用直流正接。
(5) 每層焊后清熔渣。
(6) 焊后，在焊接區(qū)周圍200 mm范圍內(nèi)，加熱到300～350 ℃，保溫30 min，用石棉粉復蓋使之緩冷。
(7) 焊接注意事項為：
①在坡口兩側(cè)為減小熔深，可采取快速不擺動焊。而焊縫中間可稍作擺動，但擺動幅度要小。②補焊工件較厚時，坡口截面較大，采用多層多道焊。焊縫截面較大，產(chǎn)生的收縮應力很強，容易形成焊縫剝離。故采用合理的焊接順序(1、2、3„„)如圖2所示。
③采用短段焊、斷續(xù)焊、分散焊、逐步退焊法。短段焊，即每段長約10～40 mm。斷續(xù)焊，即焊一段后停留片刻，待工件冷到50～60 ℃時再焊下一道焊縫，以防止熱量集中。分散焊，在一個部位焊一段后再到另一部位焊接，以減少溫差，降低應力。逐步退焊法，它與連續(xù)焊相比，可使焊縫的拉應力峰值有很大減低，故有利于防止焊縫裂紋的產(chǎn)生。
④錘擊焊縫。錘擊焊縫時溫度應在400 ℃以上進行，用小圓頭錘擊焊縫，使焊縫 金屬延展，松馳焊補區(qū)的應力。焊接*層和zui后一層不要錘擊。 采用以上工藝補焊后，經(jīng)焊縫質(zhì)量檢查，成形良好，沒有發(fā)現(xiàn)裂紋及滲漏現(xiàn)象，達到了質(zhì)量要求。
3 討 論
(1) 選用純鎳的鑄308焊條。有較好的抗裂性和切削加工性。鎳是擴大奧氏體區(qū)的元素，當鐵鎳合金中鎳量大于30%時，合金凝固后一直到室溫都保持硬度較低、塑性較好的奧氏體組織，不發(fā)生相變。它也是非碳化物形成元素，不會與碳形成高硬度的碳化物。而且以鎳為主要成分的奧氏體，能溶解較多的碳。純鎳在1300 ℃時可溶解2%的碳。溫度下降后，少量碳由于過飽和而析出細小的石墨，故焊縫有一定的塑性和強度，且硬度較低。
鎳又促使石墨化形成元素。液態(tài)時鎳的擴散能力較強，可擴散到半熔化區(qū)，對減弱半熔化區(qū)的白口寬度起到作用。所以采用純鎳焊條焊接，白口區(qū)寬度zui小(根據(jù)有關資料介紹可減少至0.05 mm)呈斷續(xù)分布，機加工性能和抗裂性能均較好。
(2) 控制熔合比。將工件傾斜成上坡焊和坡口底部開成圓弧形都是為了減小熔合比。
減小熔合比，可減小母材中的碳、硫等有害元素進入焊縫。硫是促進形成熱裂紋的有害元素。如果碳含量多，可使馬氏體量也相對增多，冷裂敏感性增大。所以減小熔合比，有利于提高焊縫質(zhì)量。 
(3) 選用小直徑焊條，小電流、快速焊。小規(guī)范焊接，其*性有3條。
*，可使熔池小，熔深淺，減少母材中碳和硫等有害元素進入焊縫。
第二，焊接規(guī)范小，其線能量也小，降低了焊接應力，使焊接區(qū)出現(xiàn)裂紋的傾向減小。
第三，可縮小熱影響區(qū)寬度；其中包括zui易形成白口的半熔化區(qū)寬度，使白口層變薄，提高接頭性能。
(4) 合理錘擊焊縫，是減少焊接應力的有效措施。錘擊焊縫使焊縫金屬延展，松馳焊接應力。但需注意：*層因焊肉較薄不宜錘擊。zui后一層也不要錘擊，以防止冷作硬化。其他各層均要錘擊，錘擊時溫度在400 ℃以上進行，效果較好。與本文相關的產(chǎn)品有不銹鋼波紋管密封安全閥
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