Матеріал ущільнювальної поверхні клапана Дефекти зварювання клапана, як усунути
Ущільнювальна поверхня клапана є ключовою робочою поверхнею клапана, якість ущільнювальної поверхні пов’язана зі строком служби клапана, зазвичай матеріал ущільнювальної поверхні враховує корозійну стійкість, стійкість до стирання, стійкість до ерозії, стійкість до окислення та інші фактори. Зазвичай поділяються на дві категорії: м’які матеріали, тверді ущільнювальні матеріали.
Ущільнювальна поверхня клапана є ключовою робочою поверхнею клапана, якість ущільнювальної поверхні пов’язана зі строком служби клапана, зазвичай матеріал ущільнювальної поверхні враховує корозійну стійкість, стійкість до стирання, стійкість до ерозії, стійкість до окислення та інші фактори.
Зазвичай є дві основні категорії:
(1) М'який матеріал
1, каучук (включаючи бутадієновий каучук, фторкаучук тощо)
2, пластик (PTFE, нейлон тощо)
(2) тверді ущільнювальні матеріали
1, мідний сплав (для клапана низького тиску)
2, хромована нержавіюча сталь (для звичайного клапана високого тиску)
3, сплав Sitai (для клапанів високої температури та високого тиску та сильних корозійних клапанів)
4. Сплав на основі нікелю (для корозійних середовищ)
Таблиця вибору матеріалу ущільнювальної поверхні клапана
Матеріал ущільнювальної поверхні клапана з використанням температури/℃ твердості, застосовної середньої бронзової ущільнювальної поверхні клапана -273~232 вода, морська вода, повітря, кисень, насичена пара 316L ущільнювальної поверхні клапана -268~31614HRC пара, вода, нафта, газ, скраплений газ і інша незначна корозія та відсутність ерозії середовища 17-4PH ущільнювальної поверхні клапана -40 ~ 40040 ~ 45HRC зі злегка корозійним, але корозійним середовищем Cr13 ущільнювальна поверхня клапана -101~40037 ~ 42HRC зі злегка корозійним, але корозійним середовищем Stalli сплав ущільнення клапана -268 ~65040 ~ 45HRC (кімнатна температура)
38HRC (650 °C) з корозійними та агресивними середовищами Монель сплав KS Ущільнювальна поверхня клапана -240~48227 ~ 35HRC
30 ~ 38HRC розчин лугу, солі, їжі, кислоти без повітря тощо. Ущільнювальна поверхня клапана Hasloy CB 371
53814HRC
23HRC Корозійна мінеральна кислота, сірчана кислота, фосфорна кислота, вологий газ соляної кислоти, розчин без хлорної кислоти, середовище сильного окислення № 20, сплав, ущільнювальна поверхня клапана -45,6~316
-253~427 окисне середовище та різні концентрації сірчаної кислоти
Як боротися з дефектами зварювання клапанів
1, огляд
Серед напірних клапанів у промислових трубопроводах крани з литої сталі популярні завдяки економічній вартості та гнучкому дизайну. Однак через обмеження розміру виливка, товщини стінки, клімату, сировини та будівельних операцій можуть виникнути дефекти лиття, такі як отвори, пори, тріщини, усадкова пористість, усадочні отвори та включення, особливо у виливках з легованої сталі з піщаним литтям. Оскільки чим більше легуючих елементів у сталі, тим гірша текучість рідкої сталі, ймовірність виникнення дефектів лиття є більшою. Таким чином, розрізнення дефектів і формулювання розумного, економічного, практичного та надійного процесу ремонтного зварювання для забезпечення того, щоб ремонтний зварювальний клапан відповідав вимогам якості, стало загальною проблемою гарячої та холодної обробки клапанів. Ця стаття знайомить з методами ремонтного зварювання та досвідом кількох типових дефектів сталевих виливків (електрод представлений старою маркою).
2. Лікування дефекту
2.1 Судження про недоліки
У ВИРОБНИЧІЙ ПРАКТИЦІ ДЕЯКІ ДЕФЕКТИ ВИЛИВКИ НЕ ДОПУЩАЮТЬСЯ до ремонту зварюванням, такі як наскрізні тріщини, наскрізні дефекти (через дно), стільникові пори, нездатні до піскошлаку та усадки площею більше 65 квадратних сантиметрів, а також інші серйозні дефекти, які не можна усунути зварюванням, узгодженим у договорі. Вид дефекту слід визначити перед ремонтним зварюванням.
2.2. Усунення дефекту
На заводах для видалення дефектів лиття можна використовувати повітряну стружку вугільною дугою, а потім ручну кутову шліфувальну машину можна використовувати для полірування дефектних частин, доки не стане видно металевий блиск. Але у виробничій практиці дефекти усуваються безпосередньо за допомогою електрода з вуглецевої сталі з великим струмом, а блиск металу шліфується кутовою шліфувальною машиною. Як правило, дефекти лиття можна усунути за допомогою електрода 2.3. Розігрійте дефектні частини
Виливки з вуглецевої сталі та аустенітної нержавіючої сталі, де площа ремонтної зварювальної частини менше 65 см2, глибина менше 20% або 25 мм товщини виливка, як правило, не потребують попереднього нагрівання. Однак ZG15Cr1Mo1V, ZGCr5Mo та інші виливки з перлітної сталі слід попередньо нагріти при температурі 200 ~ 400 ℃ (ремонтне зварювання електродом з нержавіючої сталі, температура невелика), а час витримки має бути не менше 60 хвилин через високу тенденцію до твердіння сталі та легкого розтріскування холодного зварювання. Таке, як відливання не може повністю попередньо нагріватися, доступний кисень – ацетилен у зоні дефекту та розширюється на 20 мм після нагрівання до 300-350 ℃ (мікрозаднє візуальне спостереження в темно-червоному кольорі), великий різак, пістолет нейтрального полум’я спочатку швидко коливається в дефекті та навколо є круговим протягом декількох хвилин, а потім повільно рухатися протягом 10 хвилин (залежно від товщини дефекту), повністю виробити дефектні частини після попереднього нагрівання, швидко заповнити зварюванням.
3.2. Лікування електродом
Перед ремонтним зварюванням слід спочатку перевірити, чи електрод попередньо нагрітий, як правило, електрод має бути 150 ~ 250 ℃, висихаючи 1 годину. Попередньо нагрітий електрод слід помістити в ізоляційну коробку, щоб його можна було використовувати за потреби. Електрод підігрівають 3 рази повторно. Якщо покриття на поверхні електрода відпадає, тріскається та іржавіє, його не можна використовувати.
3.3. Терміни ремонту зварювання
Для закритих виливків, таких як просочування корпусу клапана після випробування тиском, одну й ту саму деталь, як правило, дозволяється ремонтувати лише один раз і не можна ремонтувати повторно, оскільки повторне ремонтне зварювання зробить зерно сталі грубим, що вплине на несучу властивість виливка, за винятком випадків, коли виливок можна піддати повторній термічній обробці після зварювання. Ремонтне зварювання однієї і тієї ж деталі без тиску не повинно перевищувати 3 разів. Виливки з вуглецевої сталі, ремонтовані більше двох разів в одній і тій же деталі, після зварювання підлягають обробці для зняття напруги.
3.4. Відремонтуйте висоту зварювального шару
Ремонтна висота зварювання виливка зазвичай приблизно на 2 мм вища за площину лиття, що зручно для механічної обробки. Ремонтний зварювальний шар занадто низький, легко видно зварювальний шрам після обробки. Ремонт зварювального шару - занадто високий, трудомісткий і трудомісткий матеріал
4, ремонт зварювання після обробки
4.1. Важливе ремонтне зварювання
У ASTMA217/A217M-2007 виливки з витоком під час гідравлічного випробування, виливки з площею ремонтного зварювання >65 см2, виливки з глибиною > 20% товщини стінки лиття або 25 мм вважаються важливим ремонтним зварюванням. У СТАНДАРТІ A217 ПРОПОНУЄТЬСЯ, ЩО ПОВИННЕ ЗНЯТТЯ НАПРУГИ АБО ПОВНИЙ НАГРІВ ПОВИННО ПРОВОДИТИСЯ, І ТАКЕ ЗНЯТТЯ НАПРУГИ АБО ПОВНЕ НАГРІВ ПОВИННО ПРОВОДИТИСЯ СЕРТИФІКОВАНИМ ТА КВАЛІФІКОВАНИМ ШЛЯХОМ, ТОБТО РЕМОНТНИЙ процес зварювання має бути сформульований для важливого ремонтного зварювання. Відповідно до ASTMA352/A352M2006, зняття напруги або термічна обробка після капітального ремонту зварювання є обов’язковим. У відповідному промисловому стандарті Китаю JB/T5263-2005 A217/A217M важливе ремонтне зварювання визначається як «серйозний дефект». Але насправді, на додаток до лиття заготівлі можна повністю повторно нагріти обробку, багато дефектів часто виявляються в процесі обробки, не можуть бути повністю термічно оброблені. Тому у виробничій практиці це зазвичай ефективно вирішується на місці досвідченим зварником із сертифікатом зварювання посудини під тиском.
4.2. Усунути стрес
Дефекти, виявлені після завершення ремонтного зварювання, не змогли виконати загальну обробку відпуском для усунення напруги, як правило, можна використовувати метод відпустки дефектної частини киснево-ацетиленовим полум’ям. Великий різак використовується для повільного коливання нейтрального полум’я вперед-назад, і відливка нагрівається, поки поверхня не стане візуально темно-червоною (приблизно 740 ℃), і відливка підтримується в теплі (2 хв/мм, але не менше 30 хв). ). Дефекти закривають азбестовими панелями відразу після обробки зняття напруги. Дефекти діаметра клапана перлітної сталі, ремонтні зварювання також повинні бути заповнені в діаметрі азбестової пластини, щоб повільне охолодження. Ця операція проста і економічна, але вимагає від зварника певного практичного досвіду.
Відливки з нержавіючої сталі, як правило, не обробляються після ремонтного зварювання, але їх слід зварювати у вентильованому місці, щоб зона ремонтного зварювання швидко охолола. Якщо не вказано, що аустенітна структура була змінена після ремонтного зварювання, або це серйозний дефект. У міру того, як це дозволено договором та умовами, обробку твердого розчину необхідно переробити. ВИЛИВКИ З ВУГЛЕЦЕВОЇ СТАЛІ З ВЕЛИКИМИ ТА ГЛИБОКИМИ дефектними ділянками та різноманітні виливки pearLITE на стадії очищення виливка та грубої обробки, але з допуском на чистову обробку, повинні бути оброблені з усуненням напруги після ремонтного зварювання. Температуру відпуску для зняття напруги з вуглецевої сталі можна встановити як 600 ~ 650 ℃, температуру відпуску ZG15Cr1Mo1V і ZGCr5Mo можна встановити як 700 ~ 740 ℃, температуру відпуску ZG35CrMo можна встановити як 500 ~ 550 ℃. Для всіх сталевих виливків час витримки тепла для відпустки для зняття напруги становить не менше 120 хв, і виливки вивільняються, коли піч охолоджується до температури нижче 100 ℃.
4.3 Неруйнівний контроль
Для «значних дефектів» і «великого ремонту зварювання» виливків арматури, ASTMA217A217M-2007 передбачає, що якщо виробництво лиття відповідає положенням додаткових вимог S4 (магнітно-порошковий контроль), ремонтне зварювання повинно перевірятися методом магнітно-порошкового контролю того самого стандарт якості, як і виливка. Якщо виливок виготовляється відповідно до додаткових вимог S5 (радіографічний контроль), для гідравлічного випробування герметичності виливка або для ремонтного зварювання будь-якого виливка, глибина виїмки якого має бути використана та сама ін’єкція, що й перевірка виливка перевищує 20% товщини стінки або 1 дюйм 1 (25 мм), а для ремонтного зварювання будь-якої виливки, площа виїмки якої приблизно перевищує 10 дюймів 2 (65 см 2). Стандарт JB/T5263-2005 передбачає проведення променевого або ультразвукового контролю після ремонтного зварювання важких дефектів. Тобто для серйозних дефектів і важливого ремонту зварювання необхідно провести ефективний неруйнівний контроль, перевірити кваліфікацію перед використанням.
4.4. Оцінка
Що стосується класу звіту про дефекти неруйнівного контролю зони ремонтного зварювання, JB/T3595-2002 передбачає, що канавка клапана та частина ремонтного зварювання литих сталевих деталей клапана електростанції повинні бути оцінені відповідно до GB/T5677-1985, і оцінка кваліфікована. Стиковий зварний шов клапана повинен бути оцінений відповідно до GB/T3323-1987, кваліфікація 2 класу. JB/T644-2008 також дає чіткі положення щодо існування двох різних ступенів дефектів у виливках одночасно. Якщо в області оцінки є два або більше типів дефектів з різними оцінками, найнижча оцінка вважається комплексною оцінкою. Якщо є два або більше типів дефектів з однаковою оцінкою, повна оцінка повинна бути знижена на один рівень.
Для включення шлаку, неплавлення та непроникання дефектів у зоні ремонтного зварювання JB/T6440-2008 передбачає, що включення шлаку в ливарні дефекти можна оцінити, а пористість дефектів у зоні ремонтного зварювання можна розглядати як пористість оцінка дефектів лиття.
У договорі замовлення арматури на загальних робочих умовах не вказується сорт виливків арматури, не кажучи вже про кваліфікаційний клас після ремонту та зварювання дефектів у контракті, що часто приносить багато протиріч у виробництві, перевірці та продажу арматури. Згідно з фактичним рівнем якості сталевих виливків у Китаї та багаторічним досвідом, зазвичай вважається, що ступінь оцінки ремонтної зони зварювання не повинен бути нижчим за рівень 3 GB/T5677-1985, а саме рівень ⅲ за ASMEE446b. стандарт. Несучі частини корпусу клапанів із литої сталі та клапанів із литої сталі високого тиску в умовах кислотостійкого трубопроводу мають загалом відповідати стандартам ASMEE446b ⅱ або вище. РЕЗУЛЬТАТИ РАДИОГРАФІЧНОГО ДОСЛІДЖЕННЯ ПОКАЗУЮТЬ, ЩО В ДЕФЕКТІ, ВІДРЕМОНТОВАНОМУ ЗГІДНО З СТАНДАРТНИМИ ПРОЦЕДУРАМИ ТА специфікаціями, дефекти, що утворилися в процесі обшивки, навіть менші та вищого ступеня, ніж сама виливка. Одним словом, ремонтне зварювання як частину виробничого процесу не слід сприймати легковажно.
4.5. Тест на твердість
Хоча зона ремонтного зварювання кваліфікується неруйнівним контролем, але якщо необхідна механічна обробка, твердість зони ремонтного зварювання слід перевірити ще раз, що також є перевіркою ефекту усунення напруги. Якщо температура загартування недостатня або часу недостатньо, це призведе до того, що зона зварювання плавленого металу буде високою міцністю, поганою пластичністю, обробка зони зварювання буде дуже важкою, що легко призведе до колапсу інструменту. Властивості основного металу та розплавленого металу не є узгодженими, і легко спричинити локальну концентрацію напруги та явний слід ремонтного зварювального перехідного з’єднання. Тому зварену ділянку необхідно ідентифікувати та перевірити на значення твердості. Зону ремонтного зварювання обережно відшліфували за допомогою ручної шліфувальної машини, а три точки вдарили портативним твердоміром за Брінеллем. Значення твердості ділянки ремонтного зварювання порівнювали зі значенням твердості самої литої сталі. Якщо значення твердості двох областей подібні, це означає, що киснево-ацетиленовий відпуск в основному успішний. Якщо значення твердості ділянки ремонтного зварювання перевищує 20 твердості литої сталі, рекомендується повторна обробка, поки твердість не наблизиться до твердості основного металу. Твердість литої під тиском сталі після термічної обробки зазвичай становить 160 ~ 200HB. Занадто низька або занадто висока твердість не сприяє механічній обробці. Твердість ділянки ремонтного зварювання занадто висока, що призведе до зниження його пластичності та зниження безпеки несучої здатності корпусу клапана.
5, висновок
Наукове ремонтне зварювання дефектів сталевого лиття є енергозберігаючою технологією відновлення виробництва. З ДОПОМОГОЮ Сучасних методів випробувань слід постійно впроваджувати інновації та вдосконалювати зварювальні інструменти, зварювальні матеріали, персонал і технології, щоб справді реалізувати інтеграцію виробництва та обслуговування.
Час публікації: 26 серпня 2022 р
