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锻钢阀门工艺

发布时间: 2016-7-27 17:27:31

锻钢阀门工艺:

       锻钢阀门简单说是用于锻打的钢制阀门,锻钢是指采用锻造方法而生产出来的各种锻材和锻件。锻钢件阀门的质量比铸钢件高,能承受大的冲击力作用,塑性、韧性和其他方面的力学性能也都比铸钢件高,所以凡是一些重要的机器零件都应当采用锻钢件,锻钢一般用于高压管道。具有组织细密,适用于高压工况的特点。

       锻造是锻压的两大组成部分之一,机械中负载高、工作条件严峻的重要零件,多采用锻件,形状较简单的可用轧制的焊接件,型材板材除外。通过锻造能消除金属材料的焊合孔洞和铸态疏松。

       正确地选择锻造比对提高产品质量、降低成本有很大关系。锻造材料主要是有碳素钢,不锈钢和合金钢。锻造比是指金属在变形前的横断面积与变形后的模断面积之比。材料的原始状态有铸锭、棒料、液态金属和金属粉末等。

       锻件的机械性能一般优于同样材料的铸件,锻造是通过锻压机械对金属毛坯施加压力,使金属坯料产生塑性变形以获得具有一定形状和尺寸且机械性能较好的加工方法。

锻钢阀门结构工艺:

        阀体的质量和性能直接影响到阀门运行的寿命及其安全性。因此,在阀门工作环境恶劣或对其安全性要求较高的情况下,应采用锻造阀体。对于DN50以下的闸阀、截止阀、止回阀等,国内大部分采用了整体锻造成形后焊接两端法兰的工艺,也有厂家连通法兰一起锻造成型。而对于2寸以上大口径的阀体,由于缺乏锻造成形所需要的重型多向锻造设备,要实现国产化的大型整体锻造件还有一定的难度。所以,许多厂家从国外进口大型阀体锻件,或者与外国一些企业合作研制使用锻焊阀体件。台臣就介绍一种采用剪一挤成形新技术,利用其节能省力的优点,通过对阀体成形工艺的试验研究,得出大型锻钢阀阀体剪一挤成形工艺参数。

         剪一挤成形过程是以剪切变形为主的金属塑性加工过程。该成形工艺的基本力学特点是能使挤压力大帽度降低。从而也极大地降低了成形过程所需设备的吨位。图l为枝叉类零件剪一挤成形的原理筒图。图中虚线为剪一挤成形过程中剪切变形带位置。除了在虚线附近发生大的剪切变形外。整个毛坯其余部分仅发生较小的其他方式的变形。在冲头的作用下。两条剪切带中间部分的金属以近似平移的方式流向模具凹腔, 形成枝叉。对于图2所示两个枝叉的截止阀阀体。则是先剪一挤成形上枝叉然后成形下枝叉,两个枝叉成形可以在冲头一次行程下完成。

        阀体进行剪~挤戚形的生产性工艺试验研究之前,先采用t/3尺的缩比件进行物理模拟研究,得出剪一挤成形的参考工艺参数, 以此制定生产性工艺试验参数。以DN100的截止阀阀体工艺为例,通过生产性工艺试验研究。得出剪一挤成形材料为20钢的DNlOOmm截止阀阀体的工艺参数为:毛坯试件加热温度1200℃,模具预热100~300"C。采用石墨水剂为润滑剂。冲头为圆锥形,冲头直径~'108mm。 试件为带法兰的毛坯件。试验设备为lO00t离合器式螺旋压力机,其有关工作参数如表l所示。在锻造下的力学性能如。根据压力机工作参数以及试件剪一挤形的工艺特点设计了一套模具。试验前先根据模拟试验结果、实际锻件尺寸以及锻件材料的力学性能计算所需的挤压力大小。经计算表明,1O00t压力机可以满足戚形需要。

        在中小型设备上实现了对大口径截止阀阀体的锻造成形, 验证了剪一挤成形工艺节能省力的特点。可以在国内现有设备上成形整体锻造大型截止阀阀体。另外。利用剪一挤戚形技术,可以研究三通管及其他大型枝叉类零件的锻造成形。

锻造按成形方法可分为:

       (1)闭模式锻造(模锻)。可分为模锻、旋转锻、冷镦、挤压等,将金属坯料放在具有一定形状的锻模内受压变形而获得锻件。按变形温度分为冷锻(锻造温度为常温),温锻(锻造温度低于坯料金属的再结晶温度),热锻(锻造温度高于再结晶温度)。

       (2)开式锻造(自由锻)。有手工锻造和机械锻造两种方式,将金属坯料放在上下两个砧块(抵铁)间利用冲击力或压力使金属坯料产生变形从而获得所需要锻件。

锻钢阀门和铸钢阀门对比

       铸钢阀门用以浇注铸件的钢。铸造合金的一种。铸钢分为铸造碳钢、铸造低合金钢和铸造特种钢3类。 铸钢是指采用铸造方法而生产出来的一种钢铸件。铸钢主要用于制造一些形状复杂、难于进行锻造或切削加工成形而又要求较高的强度和塑性的零件。

       铸钢缺点在于相比锻钢沙眼缺陷较大,且组织紧密程度,强度不如锻钢,因此在高压高温、管道重要部位一般采用锻钢阀门为主。

锻钢阀门工艺的改进方法

     需要采用专用胀头,以装配后的阀门进出通道(通道直径公差加以适当控制)作为定位基准,两端同时扩胀。锻钢阀体回弹弥补量大于阀座回弹量,阀体孔紧紧包住阀座,无间隙,密封性好。所以,必须严格控制轴向载荷。当阀座压贴至阀体后,须使阀体内壁在弹性限度内变形,以保证胀力消失后,阀体内壁回弹,弥补阀座回弹,使它们之间互相贴紧,故要限制最大轴向载荷。

     为防止有过大的装配应力存在,要求锻钢阀门阀座尾部材料强度不易高,塑性好及硬度低,并控制装配载荷。同时,为保证阀座压配后回弹量小,应有足够的位移,并使阀座尾部长不小于其壁厚的两倍。采用“装后压”工艺,可保证产品质量,锻钢阀门阀座加工方便,提高装机配效率。

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