阀门原理结构焊接培训讲义.doc

PAGE 1 阀门原理结构焊接 培训讲义  目 录 第一章 泵阀材料 第一节 阀体、阀盖和闸板（阀瓣）的材料 第二节 内件材料 第三节 焊接材料 第四节 垫片 第五节 填料 第六节 紧固件 第二章 美标阀门 第三章 焊接质量控制 第一章 泵阀材料 阀门是接通流体通路或改变流向、流量及压力的装置。其功能是接通或截断流体通路、调节流体流量、压力；防止流体倒流和释放过剩压力。为了保证阀门有效地实施这些功能必须满足许多条件例如选择合适的阀门类型、结构、材质等等。其中，材质的选择是十分重要的一个环节。 由于各工业领域的特殊性以及考虑流体的温度、压力、特性、腐蚀以及材料的资源、制造的工艺性等情况，使材料的选择十分困难。但是，总的材料选择原则有以下三个方面 一、满足使用性能的要求 为了满足使用性能，就要根据阀门的工作条件，即介质的温度、压力、介质的性质例如有无腐蚀、有无颗粒、是否会被金属离子污染以及阀门零件在阀门中所起的作用、受力情况等等来选择材料。而最最关键的是要保证阀门在相应的环境中可靠的工作。 二、有良好的工艺性 工艺性包括铸造、锻造、切削、热处理、焊接等性能。 三、有良好的经济性 经济性即是要用尽可能低的成本制造出符合性能要求的产品。评价经济性的好环可以用价值与性能（功能）成本三者关系表示。 从上式可看出提高产品价值有三个途径：性能不变成本降低；成本不变提高性能；提高一定成本带来性能更大的提高。 需要说明的是工艺性和经济性要服从使用性能的要求，也就是说要在保证使用性能的前提下力求有良好的工艺性和经济性。十全十美的木料是没有的，选材要综合考虑，解决主要矛盾。例如：在有些强腐蚀工况下使用的阀门，由于没有耐这种介质腐蚀的密封面材料，只能用本体材料作密封面，但是容易造成密封擦伤。密封面擦伤总比堆焊了其他密封面材料而造成严重腐蚀破坏要强。这种选材的处理方法就是解决腐蚀这个主要矛盾来保证阀门一定的使用周期。 可供制造阀门零件的材料牌号很多，包括各种铸铁，钢材、有色金属及其合金、各种非金属材料等等。为了减少供应和储备上的困难、在一定范围内使用的通用阀门主要零件材料已经标准化了。例如JB/T 5300-1991《通用阀门材料》，SH 3064-94《石油化工钢制通用阀门选用、检验及验收》中对某些阀门的零件应选什么材质作了规定。某些产品标准中根据该产品的适用条件也对某些零件材料作了原则的规定。但是工业生产的各个领域其工况条件、介质特性十分复杂，所以我们必须了解材料的特性、应用场合以便为了适应某一工况条件尽量正确、合理的选择材料和代用材料。 第一节 阀体、阀盖和闸板（阀瓣）的材料 阀体、阀盖和闸板（阀瓣）是阀门的主要零件之一，直接承受介质压力。其中阀体、阀盖是承压件，闸板（阀瓣）是控压件。承压件的定义是：一旦它们破坏，其所包容的流体会释放到大气中的零件。因此，所用的材料必须具有能在规定介质温度和压力作用下达到的机械性能和良好的冷、热加工工艺性。 大多数阀门的阀体、阀盖和闸板（阀瓣）形状都比较复杂，因此一般采用铸件较多。只有某些小口径阀或特殊工况要求的阀门采用锻件。 一、碳素钢 适用于非腐蚀性介质，在某些特定条件下如在一定范围内的温度、浓度条件下也可用于某些腐蚀性介质。适用温度-29～425℃。 1. 碳素铸钢 目前国内采用的现行标准是GB 12229-89《通用阀门 碳素钢铸件技术条件》，材料牌号为WCA、WCB、WCC。该标准是参照美国材料试验协会标准ASTM A216-77《高温用可熔焊碳钢铸件标准规范》制定的。美国的这个标准至少已修改过两次而我们的GB 12229-89仍在使用。目前见到的较新的版本是ASTM A216-89。它与ASTM A216-77的区别（也即与GB 12229-89的区别）在于以下三个方面 A：89年的标准对WCB钢增加了一条规定，即含碳量最大限值每降低0.01%含锰量最大限值可增加0.04%直到最大值为1.28%。 B： WCA、WCB、WCC三个牌号的杂质元素CU：77年为0.50%，89年修改为0.30%；Cr：77年为0.40%，89年修改为0.50%；Mo：77年为0.25%，89年修改为0.20%。 C：杂质元素的总合应≤1.0%，89年加上了当有碳当量要求时此条不适用，并规定三个牌号的碳当量最大值为0.5以及碳当量的计算式。 注意事项： A：合格的铸件必须是化学成份合格，力学性能也合格，并且全面达到标准要求，特别是杂质元素的控制，否则影响焊接性能。 B：标准中规定的化学成份是最大值。在制造过程中为了获得良好的焊接性能又能达到标准中规定的力学性能必须制订化学成分的内控标准和对铸件，试棒进行正确的热处理。否则制造不出合格的铸件。例如WCB钢的含碳量标准规定≤0.3%如果冶炼