CN103286469B - F92阀体密封面的焊接工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及阀体的焊接工艺，具体的涉及一种F92阀体密封面的焊接工艺。具体是以下步骤：第一步，焊P92；第二步，焊A402；第三步，金加工；第四步，焊D802。本发明采用特殊的组合焊接方法，对易断裂的F92阀体进行焊接，于是形成了用P92主要是根本材料打底的，A402焊接性能好，主要是起到过渡作用，减少裂纹，D802是硬质合金，阀门密封面耐高温耐高压的，利用上述方法进行焊接，使阀体固若金汤。

Description

F92阀体密封面的焊接工艺

技术领域

本发明涉及阀体的焊接工艺，具体的涉及一种F92阀体密封面的焊接工艺。

背景技术

随着我国火电事业的不断发展，超超临界火电机组的运用越来越多，F92材料以其优异的性能发挥着重要作用。传统截止阀设计使用的温度550度是以下，阀体材料为12Cr1MoV;现截止门设计使用的温度为620度，阀体材料为F92。

F92耐热钢材料合金总量高，导热性能和焊接性能差，阀体密封面深孔堆焊后，热应力、组织应力、焊接应力和机加工应力的叠加很容易出现裂纹，因此该钢焊前必需预热和焊后必需热处理才能达到要求。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出了一种F92阀体密封面的焊接工艺，解决了阀体焊接后出现裂纹的现象。

为了达到上述发明目的，本发明提出了以下方案：

F92阀体密封面的焊接工艺，具体是以下步骤：

第一步，焊P92

A.阀体工件预热；

将整个阀体放入箱式炉里加热，加至350-400℃，在此温度下保温2小时；

B.将P92焊条烘焙150-200℃，并保温1.5小时；

第二步，焊A402

阀体冷却后，再直接将A402焊条烘焙，烘焙温度为150-200℃，保温1.5小时；

第三步，金加工

车平打地面，并探伤检查；

第四步，焊D802

将上一步探伤后确认完好的工件放到炉箱里进行预热，加热温度在500-550℃，同时保温2小时；

焊D802，将D802焊条烘焙到200-250℃，同时保温1.5小时；焊后回火，在740℃温度下保温3小时。

所述的F92阀体密封面的焊接工艺，第一步中焊P92时，其焊接厚度为1mm，焊接最高层间温度≤300℃。

所述的F92阀体密封面的焊接工艺，第二步中焊接A402时，其焊接厚度为2mm，车削保留1mm。

所述的F92阀体密封面的焊接工艺，第三步中车平打底面，保证深度1mm；检查密封面无裂纹、气孔、夹渣。

所述的F92阀体密封面的焊接工艺，第四步中焊接D802时，焊接厚度5-6mm，焊接最高层间温度≤300℃。

一种利用上述方法制作形成的F92材质阀体，在阀体的密封面由内至外为三层不同材质，其中最里层为P92焊条焊接形成，中间层为A402焊条焊接形成，最外层是D802焊条焊接形成。

所述的F92材质阀体，P92焊接厚度为1mm，A402焊接厚度为2mm车削保留1mm，D802焊接厚度为5-6mm。

本发明采用特殊的组合焊接方法，对易断裂的F92阀体进行焊接。F92钢是在F91钢的基础上适当降低钼元素的含量（0.5%Mo），同时加入一定量的钨（1.8%W）,以材料的钼当量（Mo+0.5W）从F91钢的1%提到约1.5%，该钢还加入了微量的硼。经上述合金化改良后与其它铬-钼耐热钢相比，F92钢的耐高温腐蚀和氧化性能与9%Cr钢相似，但材料的高温强度和蠕变性能得到了进一步提高,同时F92钢还具有优于奥氏体不锈钢（如347H）的抗低周热疲劳性能。F92钢的碳当量为：［C］=C+Mn/6+(Ni+Cu)/15+(Cr+Mo+V)/5=2.17碳当量越大，金属的焊接性能越差。F92钢具有较大冷裂倾向,焊接时可能产生冷裂纹，因此该钢焊前需预热、焊后须热处理。

A402奥氏体不锈钢具有优良的耐腐蚀性能，比铁素体和珠光体钢更好的抗高温氧化性能，同时还有优良高温热强性能。此钢容易焊接，不因温度变化发生相变。对氢脆不敏感，在焊态下奥氏体不锈钢也有较好的塑性和韧性。焊接的主要问题：易产生焊接热裂纹、脆化、晶间腐蚀、应力腐蚀、表面氧化，此外，因其导热性能差，线膨胀系数大，所以焊接应力和焊接变形较大。

D802焊条在钴铬钨堆焊合金中，碳及钨含量较低，韧性最好的一种，能承受在冷热条件下的冲击，产生裂缝的可能性小，用硬质合金刀具容易切削加工，金相组织为奥氏体和共晶体。

为了解决问题本发明在F91钢的可焊性较差的情况下，通过焊接时采用严格的焊前预热、焊后热处理等工艺措施，从而保证了焊接质量。

对于A402解决措施是：了避免焊缝枝晶粗大，以致增大偏折，应尽量采用小的热输入量，不预热、降低层间温度，不回火等。

于是形成了用P92主要是根本材料打底的，A402焊接性能好，主要是起到过渡作用，减少裂纹，D802是硬质合金，阀门密封面耐高温耐高压的，利用上述方法进行焊接，使阀体固若金汤。

具体实施方式

为了更进一步的说明本发明的制作过程，以及采用该制作方法所获得的优点。

首先我们看一下F92钢的的特点：

F92钢的材料为CrMoVW钢，相当国产9Cr0.5Mo1.8WVNb，钢中主要元素：

（1）钒元素能提高室温、中温强度和热强性，增加钢在高温下的组织稳定性，改善低碳合金钢的焊接性能。

（2）铬元素能提高钢的抗氧化性、抗腐蚀性及高温强度。

（3）钼元素主要是提高强度并抑制铬钢的热脆性倾向。

（4）钨的特殊碳化物阻止钢的晶粒长大，降低了钢的过热敏感性，材料的红硬性和回火稳定性得到了提高。

化学成份：

机械性能：

抗拉强度(σb)	屈服强度(σs)	延伸率(δ)	收缩率(ψ)	硬度HB
					620(MPa)	440(MPa)	20%	45%	≤269

焊接性能：

F92钢是在F91钢的基础上适当降低钼元素的含量（0.5%Mo），同时加入一定量的钨（1.8%W）,以材料的钼当量（Mo+0.5W）从F91钢的1%提到约1.5%，该钢还加入了微量的硼。

经上述合金化改良后与其它铬-钼耐热钢相比，F92钢的耐高温腐蚀和氧化性能与9%Cr钢相似，但材料的高温强度和蠕变性能得到了进一步提高,同时F92钢还具有优于奥氏体不锈钢（如347H）的抗低周热疲劳性能。

F92钢的碳当量为：

［C］=C+Mn/6+(Ni+Cu)/15+(Cr+Mo+V)/5=2.17碳当量越大，金属的焊接性能越差。F92钢具有较大冷裂倾向,焊接时可能产生冷裂纹，因此该钢焊前需预热、焊后须热处理。

根据上述阀体的性能，我们采取了以下焊接方式先预热焊P92，然后冷焊A402，最后预热焊D802硬质合金。本体材料焊接选用P92，直径￠4mm；不锈钢焊条选用A402，直径￠4mm；硬质合金焊条选用D802，直径￠5mm。

具体方法如下：

（1）焊P92：

A：工件预热：350-400℃X2h保温。

B：电焊条烘培：150-200℃X1.5h保温。

C：焊接电流：220A。

D：焊接电压：25V。

E：焊接最高层间温度≤300℃为宜。

（2）焊A402：

A：电焊条烘培：150-200℃X1.5h保温。

B：F92阀体不预热、不回火。

C：焊接电流：200-210A。

D：焊接电压：22V。

E:金加工：

a：车平打底面，保证深度1mm。

b：检查密封面无裂纹、气孔、夹渣等缺陷。

（3）焊D802：

A：工件预热：500-550℃X2h保温。

B：电焊条烘培：200-250℃X1.5h保温。

C：焊接电流：240A-280A。

D：焊接电压：25V-30V。

E：焊接最高层间温度≤300℃为宜。

F：焊后回火：740℃X3h保温。

Claims (5)

1.F92阀体密封面的焊接工艺，其特征在于以下步骤：

第一步，焊P92

A.阀体工件预热；

将整个阀体放入箱式炉里加热，加至350-400℃，在此温度下保温2小时；

B.将P92焊条烘焙150-200℃，并保温1.5小时；

第二步，焊A402

阀体冷却后，再直接将A402焊条烘焙，烘焙温度为150-200℃，保温1.5小时；

第三步，金加工

车平打地面，并探伤检查；

第四步，焊D802

将上一步探伤后确认完好的工件放到炉箱里进行预热，加热温度在500-550℃，同时保温2小时；

焊D802，将D802焊条烘焙到200-250℃，同时保温1.5小时；焊后回火，在740℃温度下保温3小时；第二步中焊接A402时，其焊接厚度为2mm，车削保留1mm；

第三步中车平打底面，保证深度1mm；检查密封面无裂纹、气孔、夹渣。

2.根据权利要求要求1所述的F92阀体密封面的焊接工艺，其特征在于第一步中焊P92时，其焊接厚度为1mm，焊接最高层间温度≤300℃。

3.根据权利要求要求1所述的F92阀体密封面的焊接工艺，其特征在于第四步中焊接D802时，焊接厚度5-6mm，焊接最高层间温度≤300℃。

4.一种利用权利要求1-3之一所述的焊接工艺制作形成的F92材质阀体，其特征是在阀体的密封面由内至外为三层不同材质，其中最里层为P92焊条焊接形成，中间层为A402焊条焊接形成，最外层是D802焊条焊接形成。

5.根据权利要求4所述的F92材质阀体，其特征是P92焊接厚度为1mm，A402焊接厚度为2mm，车削保留1mm，D802焊接厚度为5-6mm。