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特大空心阀杆喷焊镍基硬质合金粉末的应用
时间: 2020-07-22 13:02     作者: EA视讯

  【摘要】根据特大空心阀杆的特殊要求,介绍了空心阀杆喷焊的工艺过程及操作规程。

  特大空心阀杆喷焊镍基硬质合金粉末的应用 贾秋菊 a, 张学萍 b ( 兰州石化公司, a.机械厂 b.维修公司, 兰州 730060) 1 前 言 电液控制塞阀是提升管流化催化裂化装置的关键设备之一。按其在工艺过程中的作用分为待生电液塞阀和再生电液塞阀两种。电液待生管塞阀阀体部分主要由阀体、节流锥、阀座、阀头、阀杆和填料等组成。阀杆由上阀杆、下阀杆组成, 上阀杆与下阀杆用螺纹连接, 并用螺母锁紧, 经制造厂组装后, 在使用过程中一般不应拆开。上阀杆有空心阀杆和实心阀杆两种结构, 塞阀节流锥口径小于等于 DN250mm 的采用实心阀杆, 大于 DN250mm 的采用空心阀杆。为提高上阀杆的耐磨及密封性能, 其外表 面采用喷焊硬质合金硬化处理。 塞阀阀杆是主要零部件之一, 它工作在 700℃的高温下, 处于长期磨损及腐蚀介质中。另外, 该阀杆属细长件, 其外径 !150mm, 壁厚 12.5mm, 总长 1789mm, 要求喷焊合金长度为 1714mm, 图纸要求喷焊层厚度≥0.5mm, 并经磨削加工。为此, 我厂采用氧- 乙炔火焰在其表面喷焊一层镍基合金自熔性粉末。此类阀杆壁薄, 其喷焊过程中热损失严重, 变形复杂, 致使喷焊作业相当困难。为了保证阀杆的加工质量, 工艺上要求喷焊层厚度半径方向为0.75mm, 使合金很好的与机体融合, 而且给磨削留一定的加工余量, 保证产品质量。 工件表面喷焊合金优点: 耐磨及密封性能好; 表面强度高; 耐冲刷; 使用寿命长; 工件表面光滑。 2 以往相关喷焊存在的问题 我厂曾经采用空心加砂的方法进行过相关喷焊。即: 先将阀杆空心部分填满砂, 再将工件装夹于机床, 对其整体进行 600℃~700℃的预热, 然后用砂轮机和角磨机打磨工件表面, 除去工件表面氧化层等杂物, 接着采用二步法喷焊合金粉末, 等合金层厚度达到要求时, 停止喷粉, 用火焰枪进行重熔, 重熔完毕, 工件在机床上空转至室温。 此工艺中, 填砂的目的就在于一是减少工件散热面积, 储备热能; 二是减少工件变形。但由于填沙增加了工件体积, 砂子热传导系数偏低, 需要预热温度高, 时间长, 这在很大程度上增加了工件预热的难度和强度; 另外填砂延长了生产周期, 对工作现场也造成不利影响。 通过以上的分析可以看出, 空心加砂强度高, 工人操作强度也大, 不利于长期生产。为此我们提出空心喷焊。 3 空心喷焊 在调研和咨询中, 专家认为利用现有设备完全能够达到空心喷焊。我们根据现有的加工条件, 充分发挥技术人员和操作人员的主观能动性、理论与实践相结合, 经过认真探讨和理论上的分析、研究, 决定采用空心喷焊。 阀杆零件图如图 1 所示。工件喷焊方法采用分段、二步法进行: ( 1) 工件预制备: 工件表面进行喷砂粗化、打磨处理, 粗造度值在 12.5 以上。 ( 2) 预热: 利用火焰枪对阀杆整体进行 400℃左 右的预热。 ( 3) 喷粉: 预热后对 A 段( 约喷粉总长的 1/2~2/3) 立即进行喷粉, 喷至尺寸要求。 ( 4) 重熔: 对 A 段进行重熔至出现镜面反射现象。 ( 5) 再预热: 对 B 段进行 600℃~700℃的预热。 ( 6) 打磨: 利用砂轮机和角磨机打磨 B 段表面氧化物, 粗化。 ( 7) 再喷粉:B 段打磨后立即喷粉至尺寸。 ( 8) 再重熔: 对 B 段进行重熔至出现镜面反射现象。 ( 9) 阀杆整体进行缓冷处理: 利用火焰枪持续加热阀杆整体, 使之缓慢冷却至 300℃左右, 拿去火焰枪, 机床空转, 使工件空冷至室温。 需注意的

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