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阀门制造的工艺特点

2017-1-13 9:54:16      点击:

初看起来阀门零件不多、结构简单、精度一般,在机械行业属于简单部件,但是阀门的核心密封部位却要求特别高、密封吻合必须零对零才能达到气密试验的零泄漏。所以其制造工艺复杂,技术难度也大,有下面一些特点:
(1)从制造材料上讲,由于阀门的品种规格繁多,应用在国民经济的各个领域,其使用场合千差万别,如高温高压、低温深冷、易燃易爆、剧毒、强腐蚀介质等工况条件,对阀门的材质提出苛刻的要求。除铸铁、碳素钢、合金结构钢外,还大量采用CrNi不锈钢、CrMoAl 渗氮钢、CrMoVi耐热钢、CrMnN耐酸钢、沉淀硬化钢、双相不锈钢、低温钢、钛合金、蒙耐尔合金、因可内尔合金、哈氏合金和G0CrW硬质合金等。这些高合金材料的铸造、焊接、加工性能很差,给制造工艺带来很大的难度。加上这些材料大多是高合金、高强度、高硬度的贵重材料,从材料的选择、备料、采购方面都存在着很多困难。有些材料由于使用量小,难以采购供货。 
(2)从铸造毛坯的结构上讲,大部分的阀门毛坯采用的是结构复杂的薄壳铸件,要求有良好的外观质量、致密的内部组织和良好的金相结构,不能有气孔、缩孔、夹砂、裂纹等缺陷。因此其铸造工艺复杂、热处理技术难度高。在机械行业里,阀门的承压薄壳铸件毛坯的铸造难度远较其他机械构件的铸件复杂、困难的多。 
(3)从机械加工工艺上讲,由于大多数的高强、高硬、高耐腐蚀材料的切削性能都不好,如高合金的不锈钢、耐酸钢都具有韧性大、强度高、散热差、切屑粘性大和加工硬化倾向强等缺点,很难达到要求的尺寸精度和光洁度,给机加工的刀具、工艺和设备带来很大困难。另外,阀门密封面在加工精度、配合角度和光洁度以及配对密封付的要求也很高,给机械加工带来很大难度。
(4)从阀门零件的工艺安排上讲,阀门的主要零件个数不多,结构相对简单,大部分尺寸的加工精度不高,外部比较粗糙,这就给人一种属于简单机械的印象。其实阀门的心脏密封部位可是极其精密,其密封面要求很高,平整度、光洁度、硬度,以及两个密封面形成的密封付的吻合度都有达到零对零,才能满足气体密封试验的零泄漏。这种以粗糙的基准来保证精密的零对零要求,就是阀门加工的最大工艺难点。 

(5)从阀门的试验和检验上讲,阀门是压力管道重要的启闭、调节元件,而压力管道的使用工况是千变万化的,高温高压、低温深冷、易燃易爆、剧毒强腐蚀。可是阀门制造的试验和检验条件不可能达到工况的同等要求,国际、国内的各种阀门试验标准规定都是在接近常温的条件下,用空气或水当成介质进行试验的。这就存在一个最根本的问题就是正常出厂试验合格的阀门产品,在苛刻的实际工况条件下就会产生由于材料、铸件、密封等问题而难以满足使用要求,还会发生重大的质量事故。难怪有些干了一辈子的老阀门专家,越老越拘谨、越干越担心。