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選擇超高壓閥門過流部件材質(zhì)時,應考慮流速(高使用壓力)的不同,失重也不同。在較高壓下(400MPa以上),選用硬度高和紅硬性好的材料,如工具鋼或硬質(zhì)合金。在較低壓力下(100~400MPa),要求材料既具有良好的塑性和韌性,又要有較高的硬度。如美國HIP公司的超高壓針閥,工作壓力為690MPa的采用奧氏體316不銹鋼,工作壓力為1034MPa的采用體型沉淀硬化不銹鋼17-4PH。美標高壓球閥設計與制造標準:GB12237、API6D結構長度:GB12221、ANSIB16。
毛坯鑄造工藝的改進
我廠井口閘閥采用砂模鑄鋼毛坯,閥體加工過程中,在與閥座配合的內(nèi)螺紋處經(jīng)常出現(xiàn)氣孔、縮松等鑄造缺陷,經(jīng)對閥體剖面的宏觀分析發(fā)現(xiàn),在圖1所示的熱節(jié)區(qū),有程度不同的縮松現(xiàn)象,為解決上述問題,我們對鑄造工藝進行多次改進試驗。
1)改進澆冒口系統(tǒng)。將設置在閥體兩側圓柱面的澆冒口系統(tǒng)改為如圖1所示在閥體底部設置的橫直澆口系統(tǒng);
2)改砂模鑄造為熔模鑄造;
3)改側澆法為頂澆法,且使中法蘭向下。由于熔模鑄造比砂模鑄造具有更好的透氣性、更快、更均勻的冷卻條件,所以組織更為致密。由于鋼液從頂部澆入,又是從冒口直接澆入,澆冒口的位置靠近熱節(jié)區(qū)。為鑄件創(chuàng)造了極為有利的順序凝固條件,熱節(jié)區(qū)得到及時的補縮,所以經(jīng)工藝改進后生產(chǎn)的鑄件組織致密,消除了縮松、縮孔等鑄造缺陷,產(chǎn)品合格率達到99%以上。并且閥門在關閉的瞬間受到控制壓力的作用,對閥座產(chǎn)生很大的沖擊力,易損壞密封面而降低閥門的使用壽命。
提高機加制造精度的措施
密封效果是閥門制造的關鍵要素。密封問題歷來是機械加工行業(yè)很難解決的問題,為提高閥門的制造精度,保證閥門密封效果,經(jīng)過理論研究和生產(chǎn)實踐,歸納出以下幾點改進措施。
閥體是閘閥生產(chǎn)中關鍵的加工件,由于結構的要求,其閥座密封面與中心對稱面傾斜3o~6o.對于中小型閘閥的閥體,我們采用臥式車床加輔助彎板工裝來完成閥座傾斜面的加工。但必須保證讓彎板傾斜角度(3o~6o)與閥體的工藝要求一致。同時,更應嚴格地保證機床中心高與彎板工裝中心高重合。在閥前或閥后裝限流孔,能吸收一部分壓降,減少閥前發(fā)后壓降,可以減弱氣蝕。