Материал уплотнительной поверхности клапана. Дефекты сварки клапана, как бороться

Материал уплотнительной поверхности клапана. Дефекты сварки клапана, как бороться

Уплотняющая поверхность клапана является ключевой рабочей поверхностью клапана, качество уплотнительной поверхности связано со сроком службы клапана, обычно материал уплотнительной поверхности учитывает коррозионную стойкость, стойкость к истиранию, стойкость к эрозии, стойкость к окислению и другие факторы. Обычно делятся на две категории: мягкие материалы и твердые уплотнительные материалы.
Уплотняющая поверхность клапана является ключевой рабочей поверхностью клапана, качество уплотнительной поверхности связано со сроком службы клапана, обычно материал уплотняющей поверхности учитывает коррозионную стойкость, стойкость к истиранию, стойкость к эрозии, стойкость к окислению и другие факторы.
Обычно выделяют две основные категории:
(1) Мягкий материал
1, каучук (включая бутадиеновый каучук, фторкаучук и т. д.)
2, пластик (ПТФЭ, нейлон и т. д.)
(2) твердые уплотнительные материалы
1, медный сплав (для клапана низкого давления)
2, хромированная нержавеющая сталь (для обычного клапана высокого давления)
3, сплав Sitai (для клапанов высокой температуры и высокого давления, а также клапанов с сильной коррозией)
4. Сплав на основе никеля (для агрессивных сред)
Таблица выбора материала уплотнительной поверхности клапана
Материал поверхности уплотнения клапана с использованием температуры/℃, применимая твердость средняя бронза Поверхность уплотнения клапана -273~232 Вода, морская вода, воздух, кислород, насыщенный пар Поверхность уплотнения клапана 316L -268~31614HRC Пар, вода, масло, газ, сжиженный газ и прочая легкая коррозия и отсутствие эрозии среды. Уплотнительная поверхность клапана 17-4PH -40 ~ 40040 ~ 45HRC для слабокоррозионной, но агрессивной среды. Уплотняющая поверхность клапана из Cr13 -101~40037 ~ 42HRC для слабокоррозионной, но коррозионной среды. Уплотняющая поверхность клапана из сплава Stalli -268. ~65040 ~ 45HRC (комнатная температура)
38HRC (650 °C) с агрессивными и агрессивными средами Уплотняющая поверхность клапана KS из монельного сплава -240 ~ 48227 ~ 35HRC
30 ~ 38HRC щелочи, соли, пищевые продукты, растворы кислот без воздуха и т. д. Уплотняющая поверхность клапана Hasloy CB 371
53814HRC
23HRC Коррозионная минеральная кислота, серная кислота, фосфорная кислота, влажный газ соляной кислоты, раствор без хлорной кислоты, сильная окислительная среда. Поверхность уплотнения клапана из сплава № 20 -45,6 ~ 316
-253~427 окислительная среда и различные концентрации серной кислоты
Как бороться с дефектами сварки клапанов
1, обзор
Среди напорной арматуры в промышленных трубопроводах арматура из литой стали популярна благодаря своей экономичной стоимости и гибкой конструкции. Однако из-за ограничений размера отливки, толщины стенок, климата, сырья и строительных операций могут возникать дефекты литья, такие как трахеи, поры, трещины, усадочная пористость, усадочные отверстия и включения, особенно в отливках из легированной стали с литьем в песчаные формы. Поскольку чем больше легирующих элементов в стали, тем хуже текучесть жидкой стали, тем выше вероятность возникновения дефектов отливки. Таким образом, выявление дефектов и разработка разумного, экономичного, практичного и надежного процесса ремонтной сварки, обеспечивающего соответствие ремонтного сварочного клапана требованиям качества, стали общей задачей при обработке горячих и холодных клапанов. В статье представлены методы ремонта сварки и опыт устранения некоторых типичных дефектов стальных отливок (электрод представлен старой марки).
2. Обработка дефектов
2.1 Решение о дефекте
В ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ ПРАКТИКЕ НЕ ДОПУСКАЮТСЯ ремонтировать сваркой НЕКОТОРЫЕ ДЕФЕКТЫ ЛИТЬЯ, такие как сквозные трещины, сквозные дефекты (через днище), сотовые поры, невозможность шлифовки и шлакования и усадка площадью более 65 квадратных сантиметров, а также другие крупные дефекты, не поддающиеся устранению сваркой, оговариваются в договоре. Перед ремонтной сваркой следует определить тип дефекта.
2.2. Устранение дефектов
На заводах для удаления дефектов отливки можно использовать воздушную строжку угольной дугой, а затем использовать ручную угловую шлифовальную машину для полировки дефектных деталей до появления металлического блеска. Но в производственной практике дефекты устраняют непосредственно с помощью электрода из углеродистой стали с большим током и шлифуют металл УШМ. Как правило, дефекты литья можно удалить с помощью электрода размером 2.3. Предварительно прогрейте неисправные детали.
Отливки из углеродистой стали и аустенитной нержавеющей стали, у которых площадь ремонтной сварочной части менее 65 см2, глубина менее 20% или 25 мм толщины отливки, как правило, не нуждаются в предварительном нагреве. Однако отливки из ZG15Cr1Mo1V, ZGCr5Mo и других перлитных сталей должны быть предварительно нагреты до температуры 200 ~ 400 ℃ (ремонтная сварка электродом из нержавеющей стали, температура небольшая), а время выдержки должно быть не менее 60 минут из-за высокой склонности к закалке. стали и легко растрескивается при холодной сварке. Например, отливка не может быть подвергнута общему предварительному нагреву, доступный кислород - ацетилен в зоне дефекта расширяется на 20 мм после нагрева до 300-350 ℃ (визуальное микронаблюдение сзади в темно-красном цвете), большой резак, пистолет с нейтральным пламенем сначала быстро колеблется в дефекте и окружающее циркулирует в течение нескольких минут, а затем медленно перемещается в течение 10 мин (в зависимости от толщины дефекта), дефектные детали после предварительного нагрева полностью заполняют, быстро заливают заваркой.
3.2. Электродная обработка
Перед ремонтной сваркой следует сначала проверить, нагрет ли электрод. Обычно электрод должен иметь температуру 150 ~ 250 ℃, высыхать в течение 1 часа. Предварительно нагретый электрод следует поместить в изоляционную коробку, чтобы его можно было использовать по мере необходимости. Электрод многократно нагревают 3 раза. Если покрытие на поверхности электрода отпадает, трескается и ржавеет, его нельзя использовать.
3.3. Время ремонта сварочных работ
Для ограниченных отливок, таких как просачивание корпуса клапана после испытания под давлением, одну и ту же деталь обычно разрешается ремонтировать только один раз, и ее нельзя ремонтировать повторно, поскольку повторная ремонтная сварка сделает зерно стали грубым, что повлияет на несущие свойства отливки. если только отливка не подлежит повторной термообработке после сварки. Ремонтная сварка одной и той же детали без давления не должна превышать 3 раз. Отливки из углеродистой стали, отремонтированные более двух раз в одной и той же детали, должны быть обработаны для снятия напряжений после сварки.
3.4. Восстановить высоту сварочного слоя
Высота ремонтной сварки отливки обычно примерно на 2 мм выше плоскости отливки, что удобно для механической обработки. Слой ремонтной сварки слишком низкий, после обработки легко виден шрам от сварки. Ремонт сварочного слоя слишком высокий, трудоемкий и трудоемкий материал
4, ремонт сварки после обработки
4.1. Важный ремонт сварки
В ASTMA217/A217M-2007 отливки с утечкой во время гидравлического испытания, отливки с площадью ремонтной сварки >65 см2, отливки с глубиной > 20% толщины стенки отливки или 25 мм считаются важной ремонтной сваркой. В СТАНДАРТЕ А217 ПРЕДЛАГАЕТСЯ, ЧТО СНЯТИЕ НАПРЯЖЕНИЯ ИЛИ ПОЛНЫЙ РАЗОГРЕВ ДОЛЖНО ПРОВОДИТЬСЯ, И ТАКОЕ СНЯТИЕ НАПРЯЖЕНИЯ ИЛИ ПОЛНЫЙ РАЗОГРЕВ ДОЛЖНО ПРОВОДИТЬСЯ СЕРТИФИЦИРОВАННЫМ И КВАЛИФИЦИРОВАННЫМ СПОСОБОМ, Т. е. процесс РЕМОНТНОЙ сварки должен быть разработан для важной ремонтной сварки. Согласно ASTMA352/A352M2006, снятие напряжений или термообработка после капитального ремонта сварки являются обязательными. В соответствующем китайском промышленном стандарте JB/T5263-2005 A217/A217M важная ремонтная сварка определяется как «серьезный дефект». Но на самом деле, помимо того, что литейная заготовка может быть полностью подвергнута повторной термообработке, в процессе отделки часто обнаруживаются многие дефекты, не поддающиеся полной термообработке. Поэтому в производственной практике ее обычно эффективно решает на месте опытный сварщик, имеющий сертификат сварщика сосудов под давлением.
4.2. Устранить стресс
Дефекты, обнаруженные после окончания ремонтной сварки, не смогли провести общую обработку для устранения напряжений, как правило, можно использовать метод локального нагрева кислородно-ацетиленовым пламенем дефектной части. Большой резак используется для медленного раскачивания нейтрального пламени вперед и назад, отливка нагревается до тех пор, пока поверхность не станет визуально темно-красной (около 740 ℃), а отливка остается теплой (2 мин/мм, но не менее 30 мин). ). Дефекты закрывают асбестовыми панелями сразу после снятия напряжений. Дефекты диаметра клапана из перлитной стали, ремонтная сварка также должна быть заполнена по диаметру асбестовой пластины, чтобы обеспечить медленное охлаждение. Эта операция проста и экономична, но требует от сварщика некоторого практического опыта.
Отливки из нержавеющей стали, как правило, не обрабатываются после ремонтной сварки, но их следует сваривать в вентилируемом месте, чтобы зона ремонтной сварки быстро остыла. За исключением случаев, когда указано, что аустенитная структура изменилась после ремонтной сварки или это серьезный дефект. Если контракт и условия позволяют, обработка твердым раствором должна быть повторена. ОТЛИВКИ ИЗ УГЛЕРОДИСТЫХ СТАЛЕЙ С БОЛЬШИМИ И ГЛУБОКИМИ дефектами и различные отливки PearLITE на этапе очистки отливки и при черновой обработке, но с чистовым припуском, после ремонтной сварки должны быть обработаны снятием напряжений. Температуру отпуска для снятия напряжений из углеродистой стали можно установить на уровне 600 ~ 650 ℃, температуру отпуска ZG15Cr1Mo1V и ZGCr5Mo можно установить на 700 ~ 740 ℃, температуру отпуска ZG35CrMo установить на 500 ~ 550 ℃. Для всех стальных отливок время выдержки тепла при отпуске для снятия напряжений составляет не менее 120 минут, а отливки освобождаются, когда печь охлаждается до температуры ниже 100 ℃.
4.3 Неразрушающий контроль
Для «серьезных дефектов» и «крупного ремонта сваркой» отливок клапанов стандарт ASTMA217A217M-2007 предусматривает, что, если производство отливок соответствует положениям дополнительных требований S4 (контроль магнитных частиц), ремонтная сварка должна быть проверена методом магнитно-порошкового контроля. Стандарт качества, как и у литья. Если отливка изготовлена ​​в соответствии с дополнительными требованиями S5 (радиографический контроль), то для гидравлического испытания на герметичность отливки или для ремонтной сварки любой отливки, глубина ямы которой превышает 20% толщины стенки или 1 дюйм 1 (25 мм), а для ремонтной сварки любой отливки, площадь ямки которой примерно превышает 10 дюймов 2 (65 см 2 ), проводится линейный контроль. Стандарт JB/T5263-2005 предусматривает, что лучевой или ультразвуковой контроль должен проводиться после ремонтной сварки тяжелых дефектов. То есть для выявления серьезных дефектов и важного ремонта сваркой необходим эффективный неразрушающий контроль, подтвержденный квалификацией перед использованием.
4.4. Оценка оценок
Что касается уровня отчета о дефектах неразрушающего контроля в зоне ремонтной сварки, JB/T3595-2002 предусматривает, что канавка клапана и ремонтная сварочная часть литой стальной детали клапана электростанции должны оцениваться в соответствии с GB/T5677-1985, и Оценка является квалифицированной. Стыковой сварной шов клапана должен оцениваться в соответствии с GB/T3323-1987, класс 2. JB/T644-2008 также дает четкие положения о существовании двух разных степеней дефектов в отливках одновременно. При наличии двух или более видов дефектов разной степени в области оценки самая низкая оценка считается оценкой комплексной оценки. При наличии двух и более типов дефектов одной оценки комплексная оценка снижается на один уровень.
Для включения шлака, несплавления и непроникновения дефектов в зоне ремонтной сварки стандарт JB/T6440-2008 предусматривает, что шлаковые включения дефектов литья можно оценить, а пористость дефектов в зоне ремонтной сварки можно рассматривать как пористость. оценка дефектов литья.
В договоре заказа арматуры на общих условиях работы не указывается марка арматурного литья, а тем более квалификационный класс после ремонта и заварки дефектов в договоре, что зачастую вносит множество противоречий в производство, проверку и реализацию арматуры. В соответствии с фактическим уровнем качества стальных отливок в Китае и многолетним опытом обычно считается, что класс оценки зоны ремонтной сварки не должен быть ниже уровня 3 GB/T5677-1985, а именно уровня ⅲ ASMEE446b. стандарт. Детали подшипников корпуса литой стальной арматуры и литой стальной арматуры высокого давления, работающие в условиях кислотостойкого трубопровода, как правило, должны соответствовать стандартам ASMEE446b ⅱ или выше. РЕЗУЛЬТАТЫ РАДИОГРАФИЧЕСКОГО ИССЛЕДОВАНИЯ ПОКАЗЫВАЮТ, ЧТО В ОБЛАСТИ ДЕФЕКТА, РЕМОНТИРОВАННОЙ В СООТВЕТСТВИИ С НОРМАТИВНЫМИ МЕТОДАМИ И ТУ, дефекты, возникающие в процессе плакирования, еще меньше и более высокого качества, чем сама отливка. Короче говоря, к ремонтной сварке как части производственного процесса не следует относиться легкомысленно.
4.5. Испытание на твердость
Хотя зона ремонтной сварки проверяется неразрушающим контролем, но если требуется механическая обработка, твердость зоны ремонтной сварки следует проверить еще раз, что также является проверкой эффекта устранения напряжений. Если температура отпуска недостаточна или времени недостаточно, это приведет к тому, что в зоне сварки плавящегося металла будет высокая прочность, плохая пластичность, обработка зоны сварки будет очень твердой, что может легко привести к разрушению инструмента. Свойства основного металла и расплавленного металла не совпадают, и легко вызвать локальную концентрацию напряжений и очевидные следы ремонтного сварочного переходного соединения. Поэтому область повторной сварки необходимо идентифицировать и проверить по значениям твердости. Место ремонтной сварки было аккуратно зашлифовано ручной шлифовальной машиной, а три точки проверены портативным твердомером по Бринеллю. Значение твердости ремонтного участка сварки сравнивали с значением твердости самой литой стали. Если значения твердости двух областей схожи, это указывает на то, что кислородно-ацетиленовая закалка в основном прошла успешно. Если значение твердости ремонтного участка сварки превышает 20 твердости литой стали, рекомендуется проводить доработку до приближения твердости к основному металлу. Твердость стали, отлитой под давлением, после термообработки обычно составляет 160 ~ 200HB. Слишком низкая или слишком высокая твердость не способствует механической обработке. Твердость зоны ремонтной сварки слишком высока, что приведет к снижению ее пластичности и снижению показателей безопасности по несущей способности корпуса клапана.
5. Вывод
Научная ремонтная сварка дефектов стального литья – это энергосберегающая инженерная технология восстановления. С ПОМОЩЬЮ современных методов испытаний необходимо постоянно внедрять инновации и усовершенствовать сварочные инструменты, сварочные материалы, персонал и технологии, чтобы по-настоящему реализовать интеграцию производства и технического обслуживания.