在閥門密封面結(jié)構(gòu)中大量的使用了堆焊工藝,通過(guò)堆焊過(guò)程能夠獲得硬度更高、抗沖刷、抗磨損能力更高的密封面,同時(shí)堆焊后的密封面也更容易研磨。
常見(jiàn)的堆焊材料中在閥門密封面中使用比較多的有如下的兩大類焊材:
13Cr型堆焊焊條和焊絲,主要有:
D502\D507\D507Mo
D512\D577\D547\D547Mo等
鈷基硬質(zhì)合金焊條和焊絲,主要有:
D802(Stellite No6)
D812(Stellite No2)
HS111(Co106)
HS112(Co104)等
不同堆焊材料能夠獲得的硬度及使用溫度范圍如下:
除上述列出的材料外,在安全閥密封面堆焊中使用較多的Stellite系列堆焊材料的硬度如下:
Stellite NO.1:50~55HRC
Stellite NO.6:40~45HRC
Stellite NO.12:44~49HRC
Stellite NO.31:30~35HRC
常規(guī)的密封面為了保證不出現(xiàn)環(huán)狀壓痕,通常會(huì)要求密封面之間存在5-10HRC的硬度差(寬硬窄軟),而使用不同牌號(hào)的堆焊材料就能夠獲得這樣的硬度差,所以安全閥的密封面通常會(huì)使用不同的堆焊材料進(jìn)行堆焊。堆焊過(guò)程的工藝應(yīng)該依據(jù)JB4708《鋼制壓力容器焊接工藝評(píng)定》以及其他相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行焊接工藝評(píng)定,滿足要求的焊接工藝是保證堆焊質(zhì)量的前提。
堆焊屬于焊接中的一種,對(duì)焊接工藝有非常高的要求,不合理的焊接過(guò)程將導(dǎo)致堆焊表面出現(xiàn)裂紋,裂紋的出現(xiàn)也將直接導(dǎo)致密封面泄漏甚至對(duì)堆焊層脫落。
為了防止安全閥密封面堆焊裂紋的出現(xiàn),安全閥廠家在密封面件加工完畢后均會(huì)對(duì)密封面是否存在裂紋進(jìn)行檢測(cè)(目測(cè)、PT檢測(cè)、RT檢測(cè))
生產(chǎn)廠家為了解決堆焊裂紋的問(wèn)題,常見(jiàn)的措施包括:①提高工件的預(yù)熱溫度②提高焊后工件的回火溫度③改變焊接結(jié)構(gòu)形狀,改善應(yīng)力分布狀況④選用小直徑焊條和采用小的電流,已降低熱輸入量⑤調(diào)整收弧方法,解決弧坑裂紋。
但在實(shí)際使用過(guò)程中,發(fā)現(xiàn)部分產(chǎn)品在出廠時(shí)密封面并不存在裂紋,但在使用一段時(shí)間后密封面堆焊位置出現(xiàn)大量裂紋,導(dǎo)致密封面泄漏加重,且很多情況下裂紋深度較大,無(wú)法通過(guò)研磨進(jìn)行修復(fù)。
這種使用一段時(shí)間才出現(xiàn)的裂紋主要為氫致延遲裂紋(個(gè)人理解不確定)。此類裂紋主要由于焊接過(guò)程中焊縫金屬中的氫向熱影響區(qū)擴(kuò)散、偏聚,氫的富集導(dǎo)致了初始缺陷出現(xiàn)。隨著使用時(shí)間的延長(zhǎng),氫的富集將進(jìn)一步加強(qiáng)(高溫下氫的擴(kuò)散更劇烈),在淬硬組織、應(yīng)力集中的作用下最終導(dǎo)致裂紋的出現(xiàn)。防止此類裂紋的出現(xiàn)最主要還是通過(guò)工藝和質(zhì)量體系進(jìn)行保證。(對(duì)于安全閥生產(chǎn)廠家要特別主要對(duì)焊材的干燥以及坡口的清理)