解决阀体密封面堆焊硬质合金易产生裂纹的工艺方法技术

技术编号:7991906 阅读:305 留言:0更新日期:2012-11-22 00:40
本发明专利技术涉及一种解决阀体密封面堆焊硬质合金易产生裂纹的工艺方法,其创新点在于所述工艺步骤为:堆焊槽加工,堆焊槽圆周直径φB略大于阀体中孔直径φA,且堆焊槽孔壁和底面交界处设过渡圆弧R3-4mm;预热后一次堆焊,在堆焊槽内堆焊满不锈钢层;一次焊后热处理后钻出合金堆焊孔,钻削深度须控制合金堆焊孔底面距堆焊槽底面之间留有不锈钢层,且合金堆焊孔的孔壁和底面交界处设置过渡圆弧R3-4mm;二次预热后,在合金堆焊孔内堆焊硬质合金层,硬质合金层堆焊至与堆焊槽齐平;最后二次焊后热处理。硬质合金层底部和侧壁均与不锈钢层接触,利用不锈钢层作为过渡层的良好的塑性和抗裂性,将阀体母材和硬质合金堆焊层隔离,确保抗裂纹的效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及ー种阀体堆焊硬质合金的エ艺方法,特别涉及ー种解决阀体密封面堆焊硬质合金易产生裂纹的エ艺方法。
技术介绍
用于高温高压エ况的阀门如疏水阀、截止阀、止回阀等都需要在密封部位堆焊耐磨、抗冲蚀硬质合金,以提高阀门的密封可靠性和使用寿命。当基体材料为铬钥型珠光体耐热钢和高强度合金钢时,如Cr5Mo,12CrlMoV, 15CrlMolVl, 25Cr2MoV等,为了预防堆焊裂纹及补偿堆焊层由于稀释所引起的合金元素的降低,生产上经常采用预先堆焊ー层高镍铬合金作为过渡层,利用过渡层材料的良好的塑性和抗裂性,将母材和硬质合金堆焊层隔离,然后再堆焊硬质合金。当基体材料为F91、F92等马氏体高合金耐热钢时,采用这种堆焊过渡层的エ艺,效果并不明显,裂纹还是经常发生,原因是传统的堆焊方法如图I所示,当阀体材料是F91、F92时,用A402、A407不锈钢打底作为不锈钢层2,虽然底部母材I和硬质合金 间3被不锈钢层2隔开,但由于硬质合金堆焊需2 3层,堆焊层高度在6 9mm,所以在孔壁上并没有过渡层,也就没有抗裂纹的效果,合格率非常低。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供ー种解决阀体密封面堆焊硬质合金易产生裂纹的エ艺方法。为解决上述技术问题,本专利技术的技术方案为ー种解决阀体密封面堆焊硬质合金易产生裂纹的エ艺方法,其创新点在于所述エ艺步骤为堆焊槽加工,堆焊槽圆周直径ctB略大于阀体中孔直径^A2. 5-3. 5mm,堆焊槽高度7_9mm,且堆焊槽孔壁和底面交界处设过渡圆弧R3-4mm;预热,将阀体置于炉内预热至200-300°C ;—次堆焊,在堆焊槽内堆焊满不锈钢层;一次焊后热处理,将一次堆焊后的阀体置于炉内加热至350°C保温3 4小时后随炉冷却至200°C,再出炉空冷;钻出合金堆焊孔,将阀体在车床上钻锪不锈钢层,钻头直径CtC在CtA-Imm 之间,钻削深度须控制合金堆焊孔底面距堆焊槽底面之间留有I. 5 2mm不锈钢层,且合金堆焊孔的孔壁和底面交界处设置过渡圆弧R3-4_ ;二次预热,将阀体置于炉内预热至450-500°C ;二次堆焊,在合金堆焊孔内堆焊硬质合金层,硬质合金层堆焊至与堆焊槽齐平;二次焊后热处理,焊后进行720 760°C焊后热处理。进ー步的,所述堆焊槽的孔壁和阀体中孔交界处应加工成30° 40 °的斜坡。本专利技术的优点在于堆焊槽的孔径略大于阀体中孔,堆焊槽高度7_9mm,目的在于保证最终硬质合金堆焊层厚度3-4mm。在堆焊硬质合金层时,确保硬质合金层底部和侧壁均与不锈钢层接触,利用不锈钢层作为过渡层的良好的塑性和抗裂性,将阀体母材和硬质合金堆焊层隔离,确保抗裂纹的效果;同时,在堆焊槽孔壁和底面交界处设过渡圆弧R3_4mm,合金堆焊孔的孔壁和底面交界处设置过渡圆弧R3-4mm,避免应カ集中,进ー步避免裂纹。经检测,采用本エ艺方法堆焊硬质合金层的阀体合格率达到90%。而堆焊槽的上部孔壁和阀体中孔交界处应加工成30° 40 °的斜坡,便于堆焊不锈钢层时的焊条操作。附图说明图I为传统方法的阀体密封面堆焊结构。图2为本专利技术中阀体堆焊槽结构示意图。图3为图2局部放大图I。图4为本专利技术中阀体堆焊有不锈钢层的示意图 。图5为本专利技术中阀体钻合金堆焊孔示意图。图6为图5中局部放大图II。图7为本专利技术中阀体堆焊硬质合金层示意图。具体实施例方式所述エ艺步骤为 堆焊槽加工,如图2、3所示,在阀体I的中孔底部堆焊槽加工,堆焊槽圆周直径CtB略大于阀体中孔直径ctA2. 5-3. 5mm,堆焊槽高度7_9mm,且堆焊槽孔壁和底面交界处设过渡圆弧Rl,Rl为3-4mm;堆焊槽的上部孔壁和阀体中孔交界处应加工成30° 40 °的斜坡。预热,将阀体I置于炉内预热至200-300°C。如图4所示,一次堆焊,预热后的阀体I取出,在其堆焊槽内堆焊满高镍铬不锈钢层2; 一次焊后热处理,将一次堆焊后的阀体置于炉内加热至350°C保温3 4小时后随炉冷却至200°C,再出炉空冷。如图5、6所示,钻出合金堆焊孔4,将阀体在车床上钻锪不锈钢层2,钻头直径CtC在CtA-Imm CtA之间,钻削深度须控制合金堆焊孔4底面距堆焊槽底面之间留有1.5 2mm不锈钢层2,且合金堆焊孔4的孔壁和底面交界处设置过渡圆弧R2,R2=3_4mm。钻合金堆焊孔4后,在堆焊槽的底面及侧壁均剰余一定厚度不锈钢层2,底面上厚度为I. 5-2mm,侧壁厚度为I. 25-2. 75mm,该底面和侧壁部分剰余的不锈钢层2在焊接中与母材发生融合,形成不锈钢混合过渡层。二次预热,将阀体置于炉内预热至450_500°C。 二次堆焊,如图7所示,在合金堆焊孔内堆焊硬质合金层3,硬质合金层3堆焊至与堆焊槽齐平。二次焊后热处理,焊后立即进行720 760°C焊后热处理。检验,通过着色检验及目测对阀体进行检验,堆焊层无气孔、夹渣以及裂纹。另外,通过在堆焊试样上检验,通过エ艺评定确定堆焊エ艺參数,形成作业指导书在堆焊并机加エ后,确保密封面处硬度HRc ^ 38,满足设计要求。权利要求1.一种,其特征在于所述工艺步骤为堆焊槽加工,堆焊槽圆周直径ΦΒ略大于阀体中孔直径ΦΑ2. 5-3. 5mm,堆焊槽高度7-9mm,且堆焊槽孔壁和底面交界处设过渡圆弧R3_4mm ;预热,将阀体置于炉内预热至200-3000C ;一次堆焊,在堆焊槽内堆焊满不锈钢层;一次焊后热处理,将一次堆焊后的阀体置于炉内加热至350°C保温3 4小时后随炉冷却至200°C,再出炉空冷;钻出合金堆焊孔,将阀体在车床上钻锪不锈钢层,钻头直径AC在ΦΑ-lmm ΦA之间,钻削深度须控制合金堆焊孔底面距堆焊槽底面之间留有I. 5 2mm不锈钢层,且合金堆焊孔的孔壁和底面交界处设置过渡圆弧R3-4mm ;二次预热,将阀体置于炉内预热至450-500°C ;二次堆焊,在合金堆焊孔内堆焊硬质合金层,硬质合金层堆焊至与堆焊槽齐平;二次焊后热处理,焊后进行720 760°C焊后热处理。2.根据权利要求I所述的,其特征在于所述堆焊槽的上部孔壁和阀体中孔交界处应加工成30° 40 °的斜坡。全文摘要本专利技术涉及一种,其创新点在于所述工艺步骤为堆焊槽加工,堆焊槽圆周直径φB略大于阀体中孔直径φA,且堆焊槽孔壁和底面交界处设过渡圆弧R3-4mm;预热后一次堆焊,在堆焊槽内堆焊满不锈钢层;一次焊后热处理后钻出合金堆焊孔,钻削深度须控制合金堆焊孔底面距堆焊槽底面之间留有不锈钢层,且合金堆焊孔的孔壁和底面交界处设置过渡圆弧R3-4mm;二次预热后,在合金堆焊孔内堆焊硬质合金层,硬质合金层堆焊至与堆焊槽齐平;最后二次焊后热处理。硬质合金层底部和侧壁均与不锈钢层接触,利用不锈钢层作为过渡层的良好的塑性和抗裂性,将阀体母材和硬质合金堆焊层隔离,确保抗裂纹的效果。文档编号B23P17/00GK102785065SQ201210316199公开日2012年11月21日 申请日期2012年8月31日 优先权日2012年8月31日专利技术者尤广泉, 张建华 申请人:南通市电站阀门有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种解决阀体密封面堆焊硬质合金易产生裂纹的工艺方法,其特征在于所述工艺步骤为:堆焊槽加工,堆焊槽圆周直径φB略大于阀体中孔直径φA2.5?3.5mm,堆焊槽高度7?9mm,且堆焊槽孔壁和底面交界处设过渡圆弧R3?4mm;预热,将阀体置于炉内预热至200?300℃;一次堆焊,在堆焊槽内堆焊满不锈钢层;一次焊后热处理,将一次堆焊后的阀体置于炉内加热至350℃保温3~4小时后随炉冷却至200℃,再出炉空冷;钻出合金堆焊孔,将阀体在车床上钻锪不锈钢层,钻头直径φC在φA?1mm~φA之间,钻削深度须控制合金堆焊孔底面距堆焊槽底面之间留有1.5~2mm不锈钢层,且合金堆焊孔的孔壁和底面交界处设置过渡圆弧R3?4mm;二次预热,将阀体置于炉内预热至450?500℃;二次堆焊,在合金堆焊孔内堆焊硬质合金层,硬质合金层堆焊至与堆焊槽齐平;二次焊后热处理,焊后进行720~760℃焊后热处理。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:尤广泉张建华
申请(专利权)人:南通市电站阀门有限公司
类型:发明
国别省市:

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