專利名稱：球墨鑄鐵閥門基體上堆焊不銹鋼密封面的工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及閥門密封面的加工工藝，尤其是涉及一種球墨鑄鐵閥門基體上堆焊不銹鋼密封面的工藝。
背景技術(shù)：
球墨鑄鐵閥門與鑄鋼閥門相比，由于鑄造效率高、機(jī)加工成本低，使用中耐腐蝕性和抗氧化性更好，且具有更高的屈服強(qiáng)度，在減弱振動(dòng)能力方面要優(yōu)于鑄鋼閥門，因此在市政應(yīng)用領(lǐng)域球墨鑄鐵閥門更受歡迎。目前，球墨鑄鐵閥門如蝶閥、止回閥及球閥等的密封面處理多采用旋壓不銹鋼環(huán)、包焊不銹鋼環(huán)或鑲嵌不銹鋼環(huán)等方法，以達(dá)到球墨鑄鐵閥門具有不銹鋼密封面的效果，但目前這些加工方法均存在工藝復(fù)雜、生產(chǎn)成本高，生產(chǎn)效率低，材料利用率不高且質(zhì)量不穩(wěn)定等缺陷。如果采用手工電弧焊或等離子堆焊工藝直接在基體上堆焊不銹鋼密封面，則可以減少工序流程，提高工作效率，但實(shí)際使用中，上述兩種工藝分別存在如下缺點(diǎn)采用手工電弧焊時(shí)，焊接面容易產(chǎn)生氣孔、夾渣、裂紋等缺陷，質(zhì)量難以保證，焊接時(shí)母材稀釋率大，一般要堆焊三層才能保證堆焊層的化學(xué)成分和力學(xué)性能，且焊材的利用率不高。采用等離子堆焊時(shí)，熔敷率低，焊接時(shí)容易出現(xiàn)裂紋、氣孔等缺陷且修補(bǔ)困難。脈沖熔化極氣體保護(hù)焊也是一種較為常見的焊接方法，它焊接過程中操作方便，沒有熔渣或很少有熔渣，生產(chǎn)效率高，但截止目前未見有將此種焊接工藝應(yīng)用到球墨鑄鐵閥門密封面上的報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足而提供的一種球墨鑄鐵閥門基體上堆焊不銹鋼密封面的工藝，該工藝簡單、生產(chǎn)效率高且焊接質(zhì)量穩(wěn)定。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明可采取下述技術(shù)方案
本發(fā)明所述的球墨鑄鐵閥門基體上堆焊不銹鋼密封面的工藝，它包括下述步驟第一步，將閥門基體進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱溫度100 250°C ;將待焊接的部位清理干凈；第二步，采用脈沖熔化極氣體保護(hù)焊焊接方式為全自動(dòng)焊接，焊接電流為脈沖直流，陽極為反接，電流為120 180A，保護(hù)氣體為氬氣和二氧化碳混合氣，流量為18 25L/min ;焊接速度為8 15cm/min ；
第三步，焊接完成后，即可在閥門基體的待焊接部位包覆一層2. 5-6mm的不銹鋼堆焊層；然后將堆焊有不銹鋼密封層的閥門基體置于350 400°C溫度下保溫2小時(shí)即可。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于焊接的密封面具有冶金結(jié)合的堆焊層，強(qiáng)度可靠；無氣孔、裂紋等缺陷，性能穩(wěn)定；焊接過程中無飛濺，焊材利用率高，工藝簡單，操作方便，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化及批量生產(chǎn)，工作效率高。與旋壓、包焊及鑲嵌不銹鋼環(huán)工藝相比較，省去了劃線、下料、卷板、對焊和旋壓等多道工序；由于密封面為具有冶金結(jié)合的堆焊層，耐熱能力更強(qiáng)，適用溫度范圍更廣；應(yīng)用在實(shí)際生產(chǎn)中，產(chǎn)品一次合格率在96%以上。經(jīng)冷、熱動(dòng)作壽命試驗(yàn)，壓力試驗(yàn)，沖擊試驗(yàn)，流體阻斷性能試驗(yàn)和端部加載試驗(yàn)等，證明堆焊密封層可完全滿足國標(biāo)《GB/T 13927》(壓力試驗(yàn))、《GB 2106》(沖擊試驗(yàn))、機(jī)械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《JB/T 5296》(流體阻斷性能試驗(yàn))、《ASME QME-1QVP-7361. I》(冷動(dòng)作壽命試驗(yàn))、《ASME QME-1QVP7362. I》(熱動(dòng)作壽命試驗(yàn))和《ASME QME-1QVP7332. I》(端部加載試驗(yàn))等規(guī)范和工礦的使用要求。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明所述的球墨鑄鐵閥門基體上堆焊不銹鋼密封面的工藝，它包括下述步驟 第一步，將閥門基體(包括閥體基體和閥板基體)進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱溫度100 250°C ;然
后將待焊接的部位清理干凈；
第二步，采用脈沖熔化極氣體保護(hù)焊焊接方式為全自動(dòng)焊接，焊接電流為脈沖直流，陽極為反接，電流為120 180A，保護(hù)氣體為氬氣和二氧化碳混合氣(其體積比為氬氣二氧化碳=93 98%=2 7%)，混合氣體的流量為18 25L/min ;焊接速度為8 15cm/min ；·
第三步，焊接完成后，即可在閥門基體的待焊接部位(從密封平面至外周沿)包覆一層
2.5-6mm的不銹鋼堆焊層；然后將堆焊有不銹鋼密封層的閥門基體置于350 400°C溫度下保溫2小時(shí)即可。焊絲可以選擇使用直徑為$ I. 2mm的不銹鋼實(shí)芯焊絲，如304、308、309和316等牌號。焊接時(shí)脈沖直流電流范圍為120 180A，因?yàn)殡娏鬟^小無法熔合，容易產(chǎn)生未焊透等缺陷，電流過大焊層則容易出現(xiàn)裂紋、焊瘤等缺陷，成型不好。一般選擇電流值為145A。焊接時(shí)的焊接速度范圍為8 15cm/min，焊接速度過快，熔深增加使焊層稀釋率增加，堆焊層的化學(xué)成分難以保證，結(jié)合層易出現(xiàn)裂紋；焊接速度過慢，焊層厚度增加過多，容易產(chǎn)生焊瘤，且浪費(fèi)焊材。一般選擇焊接速度為11.5 cm/min較合適。焊接后的閥門需要在350 400°C溫度下保溫至少2小時(shí)。如果保溫時(shí)間過短，包括堆焊層在內(nèi)的基體的溫度梯度未能完全達(dá)到一致，在冷卻過程中產(chǎn)生應(yīng)力，容易出現(xiàn)微裂紋；保溫時(shí)間超過2小時(shí)，又會增加生產(chǎn)成本。下面以兩個(gè)具體實(shí)施例來詳細(xì)說明在球墨鑄鐵閥門基體上堆焊不銹鋼密封面的工藝
實(shí)施例I :
閥門基體為球墨鑄鐵QT450-10，以脈沖熔化極氣體保護(hù)焊堆焊308不銹鋼實(shí)芯焊絲以脈沖熔化極氣體保護(hù)焊，接頭型式為平位堆焊，焊絲直徑0 I. 2，焊層最小厚度為3mm,單層焊,最小預(yù)熱溫度為100°C,保護(hù)氣體為97%気氣+3% 二氧化碳混合氣,混合氣體流量為20-22L/min，電流為脈沖直流(DC) 145A，極性為負(fù)極性，金屬過渡方式為射流過渡，擺動(dòng)焊，單道焊，導(dǎo)電嘴規(guī)格為￠1.4，焊接速度為ll-12cm/min，焊后在370±10°C溫度下保溫2小時(shí)。實(shí)施例2:
閥門基體為球墨鑄鐵QT500-7，以脈沖熔化極氣體保護(hù)焊堆焊SUS 316不銹鋼實(shí)芯焊
絲
以脈沖熔化極氣體保護(hù)焊，接頭型式為平位堆焊，焊絲直徑為01.2，焊層最小厚度為5mm, 二層焊,最小預(yù)熱溫度為150°C,保護(hù)氣體為98%気氣+2%二氧化碳混合氣,混合氣體流量為20-22L/min，電流為脈沖直流(DC) 150A，極性為負(fù)極性，金屬過渡方式為射流過渡，擺 動(dòng)焊，單道焊，導(dǎo)電嘴規(guī)格為①I. 4，焊接速度為ll-12cm/min，焊后在400±10°C溫度下至少保溫2小時(shí)。
權(quán)利要求
1.一種球墨鑄鐵閥門基體上堆焊不銹鋼密封面的工藝，其特征在于它包括下述步驟 第一步，將閥門基體進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱溫度100 250°C ;將待焊接的部位清理干凈；第二步，采用脈沖熔化極氣體保護(hù)焊焊接方式為全自動(dòng)焊接，焊接電流為脈沖直流，陽極為反接，電流為120 180A，保護(hù)氣體為氬氣和二氧化碳混合氣，流量為18 25L/min ;焊接速度為8 15cm/min ； 第三步，焊接完成后，即可在閥門基體的待焊接部位包覆一層2. 5-6mm的不銹鋼堆焊層；然后將堆焊有不銹鋼密封層的閥門基體置于350 400°C溫度下保溫2小時(shí)即可。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的球墨鑄鐵閥門基體上堆焊不銹鋼密封面的工藝，其特征在于所述的閥門基體包括閥體基體和閥板基體。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種球墨鑄鐵閥門基體上堆焊不銹鋼密封面的工藝，首先將閥門基體進(jìn)行預(yù)熱并清理干凈；采用脈沖熔化極氣體保護(hù)焊全自動(dòng)焊接，脈沖直流，陽極反接，氬氣和二氧化碳混合氣體保護(hù)，流量18～25L/min；焊接速度8～15cm/min；焊接完成，在閥門基體的待焊接部位包覆一層2.5-6mm的不銹鋼堆焊層；然后將其置于350～400℃溫度下保溫2小時(shí)即可。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于焊接的密封面強(qiáng)度可靠、性能穩(wěn)定，無氣孔、裂紋等缺陷，焊材利用率高，工藝簡單，操作方便，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。與旋壓、包焊及鑲嵌不銹鋼環(huán)工藝相比較，省去了劃線、下料、卷板、對焊和旋壓等多道工序，適合自動(dòng)焊接及批量生產(chǎn)。
文檔編號B23K9/04GK102785004SQ20121033026
公開日2012年11月21日 申請日期2012年9月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月10日
發(fā)明者張俊遠(yuǎn), 房斌杰, 李剛 申請人:鄭州市鄭蝶閥門有限公司