阀门耐磨堆焊工艺及材料研究(指南)

阀门耐磨堆焊工艺及材料研究(指南)阀门耐磨堆焊工艺及材料研究(指南) 阀门耐磨堆焊工艺及材料研究徐维普上海市特种设备监督检验技术研究院国家气瓶阀门质量监督检验中心研究原因法规要求 : 1、TSG D7002-2006《压力管道元件型式试验规则》中，要求对闸阀闸板密封面的硬度、截止阀和止回阀阀瓣的硬度进行检测。这些区域的高硬度大部分是靠堆焊的方法获得的。 2012-12-17 2 TSG D2001-2006《压力管道元件制造许可规则》中规定:A1、A2级阀门制造单位应有等离子堆焊设备、B 级阀门制造单位有满足...

阀门耐磨堆焊工艺及材料研究(指南) 阀门耐磨堆焊工艺及材料研究徐维普上海市特种设备监督检验技术研究院国家气瓶阀门质量监督检验中心研究原因法规要求 : 1、TSG D7002-2006《压力管道元件型式试验规则》中，要求对闸阀闸板密封面的硬度、截止阀和止回阀阀瓣的硬度进行检测。这些区域的高硬度大部分是靠堆焊的方法获得的。 2012-12-17 2 TSG D2001-2006《压力管道元件制造许可规则》中规定:A1、A2级阀门制造单位应有等离子堆焊设备、B 级阀门制造单位有满足堆焊工艺要求的焊接设备 2012-12-17 3 主要原因通过增强设备能力提高制造单位的准入门槛提高我国企业的制造能力间接增强企业技术水平(好多企业因此增加了焊接技术人员和持证焊工) 2012-12-17 4 企业提高堆焊技术水平的必要性随着在2010年即将颁布实施的《TSG G000X 压力管道元件制造监督检验规则》《TSG DB001压力管道阀门安全技术监察规程》 2012-12-17 5 必要性 2个新法规的实施，将加强对阀门制造企业的监管。特别是制造监督检验规则，要求对所有的压力管道阀门制造企业进行制造监督检验，而其中的一个重点就是对企业焊接设计及制造过程的控制。 2012-12-17 6 必要性目前很多企业，连焊接工艺评定是什么都不清楚，有的企业在完成焊接工艺评定后，将花了几万元作的评定试样作为废铁卖掉，对焊接的技术储备及过程控制非常不重视。同时，行业内的焊接技术人员也严重不足。 2012-12-17 7 期望的效果通过与企业的沟通，在了解企业现状的基础上，与国内知名的上海良工阀门厂有限公司及上海凯科阀门集团开展了合作，完成了《阀门耐磨密封面堆焊技术及检验规范研究》希望能为各制造企业提供操作性强的堆焊方法及工艺 2012-12-17 8 堆焊技术介绍堆焊是一种应用较为广泛的焊接方法，可以获得性能优良的抗腐蚀、耐磨损的堆焊层，从而保护设备的安全及有效运行。阀门作为制动以及管道和设备安全的重要环节，对设备的安全运行以及操作人员的人身安全都至关重要。目前的阀门的密封面大多使用堆焊的方法来获得满足使用要求的耐腐蚀、抗磨损性能。堆焊是阀门行业使用最为广泛的焊接方法。 2012-12-17 9 等离子弧堆焊设备由于基体材料多变，阀门密封面的要求也不尽相同，因此在阀门的堆焊中，工艺变化很大。针对不同的母材和使用场合，需要制定不同的焊接工艺。目前，在阀门研制和生产中，钴基硬质合金以其无可替代的卓越综合性能被广泛应用到各类阀门密封面的押钢小,庵趾辖鹨灾斐尚臀，制成焊丝和焊条及粉末等堆焊材料，采用气焊、电弧焊、惰性气体保护焊、喷焊等工艺方法制造，以获得阀门密封面的表面硬化层。 2012-12-17 11 表1国外阀门密封面堆焊用焊条焊条牌号手工堆焊金属化学成分(%) 硬度HRC 国别 C ECoCr 0.71.4 Si ? 2.0 Mn ? 2.0 Cr 2632 Ni ? 3 Mo ? 1.0 W 36 Fe ?5 Co 余 Nb 38-42 美国 1.62.2 1.52.6 - 2532 - - 45 ?4 余 - 40-50 前苏联 STL-3 0.71.4 ? 2.0 ? 2.0 2532 - - 36 ?3 余 - 38-44 日本 UR-45 1.1 - - 2931 - - 67 - 余 - 45-48 德国 YOHU-13H 0.10.3 ? 0.7 ? 0.8 1214 ? 0.6 - - 余 - - 33-48 前苏联 CR-55 GRIOUR-24 0.33 0.2 0.36 1.5 0.36 1.5 12.87 13 - 1.1 - 余余 - - 45-51 40-52 日本德国 2012-12-17 12 表2国外阀门密封面堆焊用粉末合金粉末牌号手工堆焊金属化学成分(%) C Si Mn Cr Ni Mo W Fe Co B 硬度HRC 国别司太利 N06 钴基No158 1.0 1.0 <1 28 ? 3 4.0 ?3 余德国 0.75 1.25 1 25.5 - 4.0 0.7 余 0.7 43 美国福田合金100 1.2 1.31.7 - 1921 ? 3 - 4.5-5.5 - 6872 2.32.7 5055 日本 1.15 0.72 0.86 31.4 - - 4.3 - 余 - 42-48 前苏联镍基合金41 0.45 3 1 9 余 - - 3.75 1 2 40 前苏联 0.30.6 1.54 - 1215 余 - - <5 - 1.52.5 45-50 前苏联铁基合金90 2.75 1 1 27 - - - 余 - - 52 美国 2012-12-17 13 在我国，按照JB/T 6438-92《阀门密封面等离子弧堆焊技术要求》的内容，常用基体材料主要有:25、35、40、 WCB、ZG1Cr18Ni9Ti、ZG1Cr18Ni9、 ZGCr5Mo、ZG20CrMoV、1Cr5Mo、 12CrMo、15CrMo、12Cr1MoV、 15Cr1MoV、WC6、WC9、1Cr13、 2Cr13、1Cr18Ni9、1Cr18Ni9Ti、 1Cr18Ni12Mo2Ti。 2012-12-17 14 同时，按照GB/T 984-2001《堆焊焊条》的内容，目前常用的堆焊焊条有60多个型号的产品。另外，随着技术的发展，近几年，国内外很多科研单位都开发出了性能优异的耐磨损合金粉末。如国内几家焊接研究所及科研机构、焊接材料制造企业。 2012-12-17 15 耐磨损堆焊主要是使用钴基合金: EDCoCr××-××，以及WC粉末: EDW××-××。对于WC管状焊条，其型号第一个字母“E”表示焊条;第二个字母 “D”表示用语表面耐磨堆焊;后面字母“G” 和元素符号“WC”表示WC管状焊条，其后数字1、2、3表示芯部WC粉化学成分分类代号(见表3)。短划后面为WC粒度代号，用通过筛网和不通过筛网两个目数表示，以“/”相隔，或只用通过筛网的一个目数表示(见表4)。 2012-12-17 16 表3 WC粉的化学成分型号粒度分布 EDGWC×-12/30 1.7?,600μm(-12目+30目) EDGWC×-20/30 850μm,600μm(-20目+30 目) EDGWC×-30/40 600μm,425μm(-30目+40 目) EDGWC×-40 <425μm(-40目) EDGWC×-40/120 425μm,125μm(-40目+120目) 注:1、焊条型号中的×表示1或者2或者3; 2、允许通过筛网的筛上物?5%。 2012-12-17 17 表4 WC粉的颗粒型号 C Si Ni Mo Co W

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