某球阀阀体的结构由分体式改为一体式,其技术难点在于焊接工艺。现将该阀体的焊接工艺介绍如下。
1
、阀体的技术要求
(1)
缝焊接完后阀体无变形,包括上下轴口法兰
(45
钢
)
。
(2)
阀体的受热面积不能过宽且温度不能过高,否则会破坏阀体内的密封装置。
(3)
不能出现焊瘤。
(4)
保证受压在
10MPa
以上。
2
、焊缝结构
根据以上技术要求,确定该焊缝为不焊透焊缝。因此要求焊缝的对接形式既能保证装配又能保证不焊透。经过试验,最后确定的焊缝形式如图1
。
3
、阀体的材料
因为该阀体为ZG15
Ⅱ,故在加工前对阀体的化学成分进行了化验,化验结果与铸造时的化验结果一致,符合设计要求。
ZG15
Ⅱ的化学元素含量和机械性能见表
1
、表
2
。
4
、装配
利用油压机改装翻转胎通过图1
定位,并在周围两半部分用螺栓紧固,调整进行密封性试验,球体外部与阀体间达到设计要求。
5
、焊接工艺
考虑到阀体的技术要求,最终选择了MAG
的
CO2
焊机。
焊接材料选用ER50-6(Ø1.0)
焊丝。焊丝的化学成分与机械性能如表
3
、表
4
、表
5
。
根据焊接材料的等强度原则,所选ER50-6(Ø1.0)
焊丝满足于
ZG15
Ⅱ的要求。
保护气体采用82%Ar+18%CO2
混合气体。
5.1
定位焊
由于铸钢与45
钢的淬硬倾向严重,故在定位焊前需对其进行预热,采用氧
-
乙炔焰对焊缝两侧各
2
倍于板厚的范围内均匀加热至
75~100
℃
(
偏向
45
钢侧
)
,以不影响密封装置为准,用远红外线测温仪测量。
在焊接前将焊缝两侧表面20mm
范围内的氧化皮及锈蚀用角向磨光机打磨出金属光泽。
在焊缝两侧距边缘50mm
处打定位点
6
处,并用卡尺测量其两点间的距离,以便测量其收缩量。
5.2
封底焊
因考虑到ZG15
Ⅱ材料的刚性大、塑性差的特点,故在选择焊接规范上应采取小的焊接参数,即小的焊接热输入。在保证焊缝质量的前提下,尽量提高焊接速度,减少熔合比,在变形方面采取多层多道分
6
段对称施焊的方法
;
焊接顺序见图
2
、图
3
,注意每焊一层用卡尺测量定位点,对收缩量进行控制,直至焊完。除第一道和最后一道以外,其它各道之间采用锤击方法进行消除应力处理。
6
、结语
完成焊接后,通过打压试验(
气密
)
焊口无漏,密封面满足技术要求后,经过
X
射线探伤,焊缝本身无气孔、夹渣、未熔合、裂纹等焊接缺陷,阀芯旋转满足技术要求。
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