Zastosowanie technologii spawania plazmowego proszkowego w produkcji powierzchni uszczelniających zaworów

Zastosowanie technologii spawania plazmowego proszkowego w produkcji powierzchni uszczelniających zaworów

A, typowe wady zaworów i przyczyny stosowania zaworu w procesie typowych usterek to: 1. Obrót trzpienia nie jest elastyczny lub zablokowany. Obrót trzpienia nie jest elastyczny lub jest zablokowany. Główne przyczyny to: ciśnienie uszczelnienia jest zbyt małe; Pudełko do pakowania nie jest standardem; Trzpień zaworu i tuleja trzpienia wykorzystują ten sam materiał lub wybór materiału jest nieprawidłowy; Niewystarczający odstęp między trzpieniem a tuleją; Wygięcie trzonka zaworu; Chropowatość powierzchni gwintu nie jest wymagana.
Po pierwsze, powszechna awaria zaworu i przyczyna
Typowe błędy w użytkowaniu zaworów to:
1. Trzpień nie obraca się elastycznie lub jest zablokowany
Rotacja trzpienia nie jest elastyczna lub jest zablokowana. Główne przyczyny to: zbyt duży nacisk uszczelnienia; Pudełko do pakowania nie jest standardem; Trzpień zaworu i tuleja trzpienia wykorzystują ten sam materiał lub wybór materiału jest nieprawidłowy; Niewystarczający odstęp między trzpieniem a tuleją; Wygięcie trzonka zaworu; Chropowatość powierzchni gwintu nie jest wymagana.
2. Nieszczelna powierzchnia uszczelniająca
Głównymi przyczynami nieszczelności powierzchni uszczelniających są: uszkodzenia powierzchni uszczelniającej, takie jak wgniecenia, przetarcia, przerwanie drutu w środku; Pomiędzy powierzchnią uszczelniającą znajduje się brud lub pierścień uszczelniający nie jest dobrze połączony.
3. Nieszczelne opakowanie
Przyczyną nieszczelności uszczelnienia jest: płyta dociskowa uszczelnienia nie jest dociśnięta; Niewystarczające opakowanie; Pakowanie z powodu złego przechowywania i awarii; Okrągłość trzpienia zaworu przekracza określoną wartość lub na powierzchni trzpienia zaworu występują zadrapania, linie, włosy i szorstkie wady; Różnorodność opakowań, wielkość konstrukcji lub jakość nie spełniają wymagań.
4. Nieszczelne połączenie pomiędzy korpusem zaworu a pokrywą zaworu
Możliwe przyczyny to: nierówne dokręcenie śrub na złączach kołnierzowych powoduje przechylenie kołnierza lub niewystarczające dokręcenie śrub i uszkodzenie powierzchni łączącej korpusu zaworu z pokrywą zaworu; Uszczelka jest uszkodzona lub nie spełnia wymagań; Powierzchnia połączenia kołnierza nie jest równoległa, powierzchnia obróbki kołnierza nie jest dobra; Zła obróbka tulei trzpienia i gwintu trzpienia, co skutkuje przechyleniem pokrywy zaworów.
5. Zasuwa koliduje z pokrywą zaworów
Kiedy zasuwa jest otwarta do stanu całkowicie otwartego, czasami zasuwa nie może zostać całkowicie otwarta i następuje kolizja pomiędzy zasuwą a pokrywą zaworu. Powodem jest nieprawidłowy montaż zasuwy lub geometria pokrywy zaworu nie spełnia wymagań określonych w normie.
6. Tłok nie jest szczelnie zamknięty
Główne przyczyny tego rodzaju sytuacji to: niewystarczająca siła zamykania; Pomiędzy gniazdem zaworu a bramą w gruz; Powierzchnia uszczelniająca zaworu nie jest dobrze obrobiona lub uszkodzona.
7. Inne aspekty, takie jak jaglica i pęknięcia powierzchni uszczelniającej spowodowane wadami odlewu, również będą miały wpływ na normalne użytkowanie zastawki i należy podjąć odpowiednie środki w celu ich rozwiązania.
Po drugie, rozwiązanie typowej usterki zaworu
W związku z powyższymi błędami należy zastosować różne metody ich rozwiązania, w zależności od rzeczywistej sytuacji. Konkretne rozwiązania pokazano w tabeli.
Po trzecie, konkluzja
Aby zapewnić normalne użytkowanie zaworu, oprócz dokładnego ustalenia przyczyny usterki, która wystąpiła podczas analizy oraz podjęcia odpowiednich działań w celu jej rozwiązania, należy również wzmocnić zarządzanie zaworem, wykonywać codzienne prace konserwacyjne i kontrolne , takie jak zmniejszenie awaryjności zaworu i zwiększenie stopnia integralności zaworu, sprawiają, że odgrywa on większą rolę w porcie załadunku i rozładunku, produkcji użytkowej.
Zastosowanie technologii spawania plazmowego natryskiem proszkowym do produkcji powierzchni uszczelniających zaworów w procesie PPW zamiast ręcznego napawania łukowego (lub ręcznego napawania płomieniowego) ** może w pełni wykorzystać cechy procesu PPW i pokazać unikalne zalety. Dzieje się tak dlatego, że powierzchnia uszczelniająca zaworu jest „sercem” zaworu, a proces produkcji powierzchni uszczelniającej zaworu i materiały są bezpośrednio powiązane z jakością i żywotnością zaworu, ale także z kosztem produkcji zaworu. Powierzchnia uszczelniająca zaworu wymaga pewnego zakresu twardości i jednorodności twardości, dobrej odporności na ścieranie i pewnej odporności na korozję, a skład stopu ma również odpowiednie wymagania.
Zalety zastosowania w produkcji powierzchni uszczelniających zawory
Stosowanie procesu PPW zamiast ręcznego napawania łukowego (lub ręcznego napawania płomieniowego) przy wytwarzaniu powierzchni uszczelniających zaworów ** może w pełni wykorzystać właściwości procesu PPW i wykazać wyjątkowe zalety. Dzieje się tak dlatego, że powierzchnia uszczelniająca zaworu jest „sercem” zaworu, a proces produkcji powierzchni uszczelniającej zaworu i materiały są bezpośrednio powiązane z jakością i żywotnością zaworu, ale także z kosztem produkcji zaworu. Powierzchnia uszczelniająca zaworu wymaga pewnego zakresu twardości i jednorodności twardości, dobrej odporności na ścieranie i pewnej odporności na korozję, a skład stopu ma również odpowiednie wymagania.
W przypadku dużych objętości i szerokiej gamy zaworów średniotemperaturowych i ciśnieniowych oraz zaworów wysokociśnieniowych, zaworów odpornych na korozję, powierzchnia uszczelniająca jest zasadniczo wykonana z powierzchni stopowej. Ze względu na wysoki stopień rozcieńczenia metalu nieszlachetnego jednowarstwowe napawanie łukowe nie może spełniać wymagań dotyczących twardości i składu stopu. Ogólnie rzecz biorąc, należy wyłożyć 2-3 warstwy. Powierzchnia uszczelniająca zaworu wysokotemperaturowego i wysokociśnieniowego oraz zaworu odpornego na korozję wymaga napawania drogim stopem na bazie kobaltu lub niklu, stosowanie ręcznego napawania, niskie wykorzystanie materiału i jakość są trudne do zapewnienia. Ręczne napawanie jest bardzo słabe, a ilość cięcia mechanicznego jest duża, co jest również jednym z czynników wpływających na koszt produkcji. Przyjęto proces PPW, a jego charakterystyka procesu jest po prostu dobrym rozwiązaniem do rozwiązania wielu problemów związanych z ręcznym napawaniem powierzchni uszczelniającej zaworu:
Technologia spawania proszkowego plazmowego ma zalety
1, ponieważ można kontrolować stopień rozcieńczenia metalu nieszlachetnego, jednowarstwowe spawanie natryskowe może spełnić wymagania dotyczące jednorodności twardości i składu stopu, oszczędzając ilość stopu.
2, szczególnie nadaje się do spawania natryskowego drogiego stopu na bazie kobaltu i niklu, warstwa do spawania natryskowego dobrej jakości, wysoki stopień wykorzystania stopu, nie w celu zapewnienia jakości i zmniejszenia kosztów produkcji powierzchni uszczelniającej.
3, ponieważ warstwa zgrzewania natryskowego jest dobrze uformowana, powierzchnia jest gładka i gładka, wielkość formowania można dokładniej kontrolować, dzięki czemu można ją łatwo ciąć i skracać czas pracy obróbki mechanicznej.
4, zastosowanie spawania natryskowego stopów żelaza zamiast ręcznego napawania 2Cr13 nie wymaga obróbki wyżarzania, eliminując proces wyżarzania – hartowania.
5, wysoka wydajność produkcji, jest ponad 3 razy większa niż ręczne napawanie.
Ze względu na powyższe zalety, a więc w procesie produkcji powierzchni uszczelniających zaworów PPW, jakość, wysoka wydajność, niskie zużycie metody produkcji, ma najwyższe korzyści społeczne i bezpośrednie korzyści ekonomiczne.
Analiza ekonomiczna
W przypadku dużych objętości i szerokiego asortymentu zaworów średniotemperaturowych i ciśnieniowych (roczna produkcja kraju to setki tysięcy ton) obecnie większość producentów stosuje proste i łatwe w użyciu ręczne napawanie 2Cr13. To, czy proces PPW może zastąpić ręczne napawanie 2Cr13, zależy od tego, czy można obniżyć koszt uszczelnienia.
Na koszt wytworzenia powierzchni uszczelniającej składają się głównie:
(1) Koszt materiałów nawierzchniowych; (2) koszty pracy związane z nawierzchnią; (3) Koszt obróbki warstwy napawającej; (4) Koszt obróbki cieplnej itp. Przeanalizuj teraz ekonomię pod kątem tych 4 aspektów.
1. Koszt materiałów nawierzchniowych
Koszt materiałów nawierzchniowych zależy głównie od zużycia materiałów nawierzchniowych i ceny materiałów. Istnieją wymagania projektowe dotyczące grubości i szerokości warstwy nawierzchniowej na powierzchni uszczelniającej określonego typu zaworu, a zużycie materiałów nawierzchniowych zależy od stopnia wykorzystania stopu. Stopień wykorzystania stopu do napawania zależy od stopnia rozcieńczenia i wyglądu metalu nieszlachetnego. Ze względu na wysoki stopień rozcieńczenia metalu nieszlachetnego przy ręcznym napawaniu łukowym, spełnienie wymagań wymaga więcej niż dwóch czasów napawania, więc projektowa grubość gotowego produktu warstwy napawającej jest zazwyczaj większa niż 3 mm. Proces PPW, stopień rozcieńczenia metalu nieszlachetnego jest niski, o ile jednokrotne spawanie spełni wymagania, grubość warstwy wierzchniej gotowego produktu można zmniejszyć do 2 mm. Ze względu na słabe ręczne napawanie, nierówne, ogólnie grubsze i szersze, stopień wykorzystania warstwy napawającej stopu * wynosi około 40%. Stopień wykorzystania warstwy powierzchniowej stopu w procesie PPW może osiągnąć 70%.
Ręczne napawanie łukiem usuwa powłokę elektrody i głowicę elektrody, a stopień wykorzystania materiału wynosi * 70%, podczas gdy stopień wykorzystania proszku stopu PPW może osiągnąć 95%.
Tabela 1 porównuje zużycie i koszt materiałów w dwóch procesach napawania. Wyniki analizy i porównania pokazują, że chociaż elektroda jest tańsza niż proszek stopowy, ze względu na niski stopień wykorzystania ręcznego napawania elektrod, masa zużytych materiałów jest ponad 3 razy większa niż w procesie PPW, a zatem koszt materiałowy łuku ręcznego napawanie jest 1,9 razy większe niż w procesie PPW. To bardzo zaskakująca liczba. Jeśli całkowita ilość elektrody 2Cr13 zużywanej przez każdą fabrykę zaworów wynosi 100 ton rocznie, koszt materiału wynosi 3,3 miliona RMB. W procesie PPW zużycie proszku stopu na bazie żelaza wynosi 33 ton, a koszt materiału około 1,82 miliona, więc koszt materiału zostanie zaoszczędzony 1,48 miliona RMB.
Metoda spawania napawającego
Projekt kosztowy Proces PPW
Ręczne napawanie łukowe stopów na bazie Fe metodą spawania natryskowego
2Kr13
Efektywna masa stopu do napawania powierzchni uszczelniającej, Kg11,5
Stopień wykorzystania stopu w warstwie nawierzchniowej wynosi 70% 45%
Masa stopu warstwy nawierzchniowej, Kg1.433.33
Stopień wykorzystania materiału nawierzchniowego,% 95% 70%
Zużycie materiału stopowego napawania, Kg1.54.76
Cena jednostkowa materiału stopowego wynosi 5533 juanów/kg
Koszt materiałów, 82,5157 juanów
Stosunek kosztów materiałów do wydatków 11,9
2. Koszty pracy przy spawaniu napawania
Koszt czasu wynurzania zależy od wydajności produkcji każdej siły roboczej. Zarówno ręczne napawanie łukowe, jak i napawanie PPW wymagają tylko jednego pracownika do obsługi. Ilość napawania przypadająca na jednego pracownika na zmianę w przypadku ręcznego napawania łukowego wynosi średnio około 12 kg, podczas gdy w procesie PPW może osiągnąć 20 kg. Ręczne napawanie łukowe, jeśli na jednego pracownika na zmianę napawa się 12 RAMS, proces PPW umożliwia spawanie natryskowe 60 RAMS, a wydajność produkcji jest 5 razy większa niż w przypadku ręcznego napawania łukowego. Jeśli godzinowy koszt ręcznego elektrycznego izolowania nawierzchni wynosi 10 juanów za sztukę, wówczas godzinny koszt procesu PPW wynosi 2 juanów za sztukę *. Koszt czasu spawania napawanego jest znacznie zmniejszony.
3. Koszt obróbki warstwy napoinowej
Dzięki procesowi PPW warstwa zgrzewania natryskowego jest gładka i gładka, a ilość cięcia jest mniejsza. Chociaż twardość warstwy spawalniczej jest poprawiona, ciągłe cięcie można osiągnąć bez cięcia. Całkowity czas obróbki jest krótszy niż w przypadku ręcznego, elektrycznego napawania podeszwy, a koszt obróbki zmniejsza się o około 20%.
4. Koszt obróbki cieplnej
Ręczne elektryczne napawanie samotne 2Cr13, zgodnie z procesem produkcyjnym, po zakończeniu napawania warstwa spawalnicza jest zbyt twarda, aby można ją było przetworzyć, dlatego można ją poddać obróbce przez wyżarzanie. Po obróbce, aby uzyskać twardość powierzchni uszczelniającej, należy ją hartować z dużą częstotliwością, a następnie szlifować. Wiele fabryk zaworów nie zwraca uwagi na jakość powierzchni uszczelniającej, wyżarzającą obróbkę mechaniczną, nie stosuje już hartowania o wysokiej częstotliwości, więc twardość powierzchni uszczelniającej jest niska, a odporność na ścieranie jest słaba.
Proces PPW, twardość warstwy spawania natryskowego mieści się w zakresie określonych wymagań, nie wymaga poddawania obróbce cieplnej (stop do spawania natryskowego nie jest hartowany), ale jest bezpośrednio przetwarzany w gotowe produkty, może zaoszczędzić zużycie energii, łatwo pojawiające się problemy z jakością proces obróbki cieplnej. Proces PPW nie tylko poprawia jakość powierzchni uszczelniającej zawór, ale także zmniejsza koszty produkcji.
Z powyższej analizy ekonomicznej kosztów produkcji powierzchni uszczelniających można wykazać, że proces PPW w produkcji zaworów ma zalety polegające na poprawie jakości, obniżeniu kosztów, poprawie wydajności i tak dalej. Jeżeli uda się spopularyzować proces PPW i zastosować go w przemyśle produkującym zawory w celu zastąpienia ręcznego, elektrycznego, izolowanego napawania, uzyska się oczywiste korzyści społeczne i ekonomiczne.