3Cr13制作的整体阀瓣,密封面经表面淬火(或整体淬火),其硬度值对2Cr13 HRC41~47、3Cr13 HRC 46~52为宜。国外标准中,如API 600 、BS 1873中对Cr13型密封面的硬度要求为最小HB 250硬度差至少HB 50,材料牌号为ASTM A 182 F6a。对于大口径阀门其密封面往往采用堆焊,下面介绍几种堆焊焊条。
① D507符合GB EDCr-A1-15 堆焊金属为1铬13半铁素体高铬钢。焊层有空淬特性,一般不需热处理,硬度均匀,亦可在750~800℃退火软化。当加热至900~1000℃空冷或油淬后可重新硬化。焊前须将工件预热至300℃以上,焊后空冷HRC≥40。焊后如进行不同热处理可获得相应硬度。
② D507Mo 符合GB EDCrA2-15 堆焊金属为1铬13半铁素体高铬钢,有空淬特性,焊前不预热,焊后不处理,焊后空冷HRC≥37。
③ D577铬锰型阀门,堆焊焊条符合GB EDCrMn-C-15,焊前不预热,焊后不处理,抗裂性好,HRC≥28,与D507Mo配合使用。
说明:(1)D507Mo和D577两种焊条是为了代替Cr13型焊条,堆焊有硬度差的阀门密封面而配套研制的。D507Mo堆焊金属硬度较高,用于闸板;D577堆焊金属硬度较低,用于堆焊阀体或阀座密封面。两者组成的密封面可获得良好的抗擦伤性能。
(2)堆焊层的高度加工后应在5mm以上,以保证硬度和成分稳定。 (3)堆焊要按焊接工艺规定操作,焊接电流不可过大以防止焊条成分发生变化影响焊接质量。
1.3.2.3硬质合金
硬质合金中最常用的是钴基硬质合金也称钴铬钨硬质合金。它的特点是耐腐蚀、耐磨、抗擦伤,特别是红硬性好,即在高温下也能保持足够的硬度,此外加工工艺性适中,其许用比压80~100MPa,国外资料介绍155MPa。适用温度范围-196℃~650℃,特殊场合可达816℃。但是,它在硫酸、高温盐酸中不耐腐蚀。在一些氯化物中也不耐腐蚀。
常用牌号:STELLITE N0.6 符合AWS ECoCr-A 、GB EDCoCr-A-03,也相当D802,焊前根据工件大小进行250~400℃预热,焊时控制层间温度250℃,焊后600~750℃保温1~2小时后随炉缓冷或将工件置于干燥和预热的沙缸或草灰中缓冷。
其它牌号还有STELLITE N0.12 符合AWS ECoCr-B 、GB EDCr-B-03,也相当D812,焊后其硬度HRC≥41。
以上两种是钴基硬质合金电焊条。钴基硬质合金还有焊丝,可以进行氧—乙炔堆焊或钨极氩弧焊,牌号:STELLITE N0.6焊丝符合AWS:RCoCr-A也相当HS 111 ,常温硬度HRC 40~46;STELLITE N0.12符合AWS:RCoCr-B也相当HS 112 ,常温硬度HRC 45~50。
硬质合金(钴基)焊接都要对工件预热,焊时控制层间温度焊后处理,要根据焊接工艺或焊条说明书施焊。
1.3.2.4等离子喷焊密封面
等离子喷焊用的是合金粉末,类型有铁基合金粉末、镍基合金粉末和钴基合金粉末。喷粉有许多优点,省材料、质量好,但需要设备投资。
1.3.2.5表面处理后作密封面
有些阀类的关闭件不能堆焊,如球阀的球体。如果是Cr不锈钢制
的球体可通过热处理来提高表面硬度,如果是奥氏体钢制作的球体由于其表面很软就要用表面处理的方法来提高表面硬度,在提高硬度的同时还要考虑处理后表面的耐蚀性。
常用的表面处理办法有:镀硬铬、化学镀镍、镀镍磷合金、氮化、多元复合氮化、喷涂等。
1.3.2.6不锈钢密封面
不锈钢密封面大多为以本体材料作密封面,即304或CF8的阀体在其上直接作出密封面,除了304、CF8外还有316、CF8M、304L、CF3、316L、CF3M、FA20、CN7M等。
1.3.2.7其它密封面材料 其它密封面材料见表2-2 。
表2-2 其它密封面材料 材 料 K-蒙乃尔-240~482 (CuFeAlNi) S-蒙乃尔-240~482 (CuMnSiNi) 649℃时HRC 35 盐酸、湿HCl气、硫酸、哈氏合金B ≤371 14 磷酸 强氧化性介质、盐酸、哈氏合金C ≤538 23 氯化物 30~38 同上 27~35 物 适用温度℃ 硬 度HRC 适用介质 碱盐、食品稀酸、氯化氧化性介质、各种浓度20号合金 -45.6~316 硫酸 17-4PH 440C(11Cr17) -40~425 -29~425 40~45 50~60 有轻微腐蚀冲蚀场合 非腐蚀性介质 1.4阀门密封面焊接材料牌号和使用范围
阀门密封面的材料根据其焊接的方法不同,可用电焊条、焊丝、喷焊粉末对阀门密封面进行堆焊各种焊接材料,见表2-3。
表2-3
加工焊层硬度后净应用范焊接方型号 牌号 标准 HRC 高度mm EDCr-A1-03 D502 PN≤通用20MPa ≥40 EDCr-A1-15 D507 阀门 t≤≥3 450℃ 手工电GB/T 984 EDCr-A2-15 D507Mo ≥37 阀门 t≤≥4 510℃ EDCr-B-03 D512 ≥45 PN≤ PN≤弧焊 电站20MPa 围 法

