CN105033590A - 一种大流量插装阀阀体加工工艺 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种大流量插装阀阀体加工工艺，包括以下操作步骤：毛坯成型：阀件阀体材料为碳素结构钢，毛坯成型后为大口径厚壁无缝钢管，成型方法采用高温锻造；毛坯加工：根据阀件阀体外形尺寸选择合适规格的厚壁无缝钢管并切割成段；阀体加工：包括主配压阀阀体加工、隔离阀阀体加工以及事故配压阀阀体加工，毛坯成型简单，无需针对各类阀件单独设计铸造模具，很大程度上缩减了毛坯采购成本；毛坯加工量减小，降低了材料浪费率；加工量和加工时间减小，减少了加工成本和出货周期；避免了铸造过程中可能导致的孔眼、裂纹、成份及组织和性能不合格等缺陷，保证了产品的强度，提高了出货合格率；适用于大批量生产，较传统加工工艺适用范围更广。

Description

一种大流量插装阀阀体加工工艺

技术领域

本发明涉及插装阀阀体加工工艺，特别涉及一种用于水轮机调速系统中的大流量插装阀阀体的加工工艺。

背景技术

目前国内外大型水轮机调速系统中所用阀件，如主配压阀、事故配压阀以及隔离阀等，其体型均较大，其阀体多为铸造或大件钢块加工而成，就铸造而言，其成型流程繁琐，成本偏高，且铸件本身易产生孔眼、裂纹、成份及组织和性能不合格等缺陷，这在一定程度上导致部分产出阀体无法满足安全性、可靠性的要求，变相增加成本，而大件钢块加工成形的方法材料浪费严重，加工成本偏高，可行性较低，因此对于现今阀件阀体的加工方法缺陷，有必要进行加工工艺的优化改进。

发明内容

本发明提供一种用于水轮机调速系统中的大流量插装阀阀体加工工艺，能简化阀体加工流程，减小加工难度，有效提高阀体加工效率，同时能保证阀体材质性能要求，适合大批量生产加工，且适用于多种类似阀件阀体的加工。

本发明的技术方案：一种大流量插装阀阀体加工工艺，其特征在于，包括以下操作步骤：

(1)毛坯成型：阀件阀体材料为碳素结构钢，毛坯成型后为大口径厚壁无缝钢管，成型方法采用高温锻造，成型过程如下：

炼钢炉中钢块熔炼——保护气环境中钢水下注钢锭——钢锭至冲压台冲孔成型——管料加热水压机拔伸至所需管坯——管坯热处理——机加工外削内镗——厚壁无缝钢管成型；

(2)毛坯加工：根据阀件阀体外形尺寸选择合适规格的厚壁无缝钢管并切割成段；

(3)阀体加工：包括主配压阀阀体加工、隔离阀阀体加工以及事故配压阀阀体加工，

主配压阀阀体加工工艺流程为：

选定适合的无缝钢管——粗加工之后成型为进油弯角、进油短弯角、进油长弯角以及主阀体——进油弯角、进油短弯角、进油长弯角以及主阀体加工成型后进行焊接操作——对整体焊接件正火处理消除应力——热处理完成后校正刨削焊接件尺寸——分腔对焊接体进行试压试验——试验合格后清理焊接体内腔、加工内腔并涂防锈油——检测最终阀体各部位相关尺寸，产品合格后内腔涂黄防锈底漆，表面涂宝蓝锤纹漆；

隔离阀阀体加工工艺流程为：

选定适合的无缝钢管和钢板——粗加工之后成型为焊接法兰、焊接角和主阀体——焊接法兰、焊接角和主阀体加工成型后进行焊接操作——对整体焊接件正火处理消除应力——热处理完成后校正刨削焊接件尺寸——分腔对焊接体进行试压试验——试验合格后清理焊接体内腔并涂防锈漆——检测最终阀体各部位相关尺寸，产品合格后内腔涂黄防锈底漆，表面涂宝蓝锤纹漆；

事故配压阀阀体加工工艺流程与隔离阀阀体加工工艺流程相同。

所述步骤(3)中的主配压阀阀体加工流程为：

主配压阀阀体采用分体加工后焊接，然后精加工的工序流程，主配压阀阀体分体加工对象均为无缝钢管，钢管直径及壁厚根据主配压阀工作流量和工作压力来选定，焊接对象在焊接操作之前需进行粗加工处理，粗加工之后成型为进油弯角、进油短弯角、进油长弯角以及主阀体，进油弯角、进油短弯角和进油长弯角机加工工序一致，包含外制弯管、划线切割、磨削焊接坡口和清理检验，主阀体加工工序包含刨削上下平面、粗镗内孔、粗车外圆、划线铣孔、磨削焊接口和清理检验，进油弯角、进油短弯角、进油长弯角以及主阀体加工成型后进行焊接操作，进油弯角、进油短弯角和进油长弯角分别焊接于主阀体圆周所加工预留的焊接窗口处，焊接完成后须修整焊缝检验各焊接口及尺寸，对整体焊接件正火处理消除应力，表面喷丸增强焊接件外表面硬度，热处理完成后校正刨削焊接件上下平面至所需尺寸，校正车削、镗削、铣削各孔及端面至所需尺寸，加工焊接体表面工艺孔，钳台清理机加工后焊接体表面残渣，分腔对焊接体进行试压试验，试验压力油腔10MPa，试验时间30min，回油腔3MPa，试验时间30min，试验合格后清理焊接体内腔，加工内腔表面并涂防锈油，校正钻内孔，磨削焊接体上下平面，钳台清理加工后残渣，检测最终阀体各部位相关尺寸，产品合格后内腔涂黄防锈底漆，表面涂宝蓝锤纹漆。

所述步骤(3)中的隔离阀阀体加工流程为：

隔离阀阀体采用分体加工后焊接，然后精加工的工序流程，隔离阀阀体分体加工对象为无缝钢管和普通钢板，钢管直径及壁厚根据隔离阀工作流量和工作压力来选定，焊接对象在焊接操作之前需进行粗加工处理，粗加工之后成型为焊接法兰、焊接角和主阀体，焊接法兰加工流程包含粗车内外圆、精车内外圆、划线切割焊接口和钳台清理检验，焊接角加工流程包含粗刨精刨各平面及倒角、划线切割焊接口和钳台清理检验，主阀体加工流程包含刨削上下平面、粗镗内孔、粗车外圆、划线铣孔、磨削焊接口和清理检验，焊接法兰、焊接角和主阀体加工成型后进行焊接操作，焊接法兰和焊接角分别焊接于主阀体圆周所加工预留的焊接窗口及预留划线处，焊接完成后对焊接体进行时效处理除应力，磨削焊接体上下平面，镗削粗、精加工焊接体内部各孔，加工焊接体法兰连接部位螺纹孔，钳台清理焊接体加工后残渣，对焊接体进行试压试验，试验腔体压力10MPa，试验时间30min，试压完成后清理内腔并涂防锈漆，加工焊接体外表面流道孔及连接螺纹孔，钳台攻丝，清理残渣，修磨外形，检测最终阀体各部位相关尺寸，产品合格后内腔涂黄防锈底漆，表面涂宝蓝锤纹漆。

所述步骤(3)中的事故配压阀阀体加工流程为：

事故配压阀阀体采用分体加工后焊接，然后精加工的工序流程，事故配压阀阀体分体加工对象为无缝钢管和普通钢板，钢管直径及壁厚根据事故配压阀工作流量和工作压力来选定，焊接对象在焊接操作之前需进行粗加工处理，粗加工之后成型为焊接法兰、焊接角和主阀体，此处主阀体为两个隔离阀主阀体加工之后焊接而成，在隔离阀主阀体上加工与法兰焊接口成90°方向、与控制流道口反向的流道口，将两个隔离阀主阀体按此加工的流道口贴合在一起，并沿贴合缝进行焊接即为事故配压阀主阀体，焊接完成后将焊接法兰和焊接角按主阀体上预留的焊接窗口及预留划线焊接于主阀体上，焊接完成后对焊接体进行时效处理除应力，磨削焊接体上下平面，镗削粗、精加工焊接体内部各孔，加工焊接体法兰连接部位螺纹孔，钳台清理焊接体加工后残渣，对焊接体进行试压试验，试验腔体压力10MPa，试验时间30min，试压完成后清理内腔并涂防锈漆，加工焊接体外表面流道孔及连接螺纹孔，钳台攻丝，清理残渣，修磨外形，检测最终阀体各部位相关尺寸，产品合格后内腔涂黄防锈底漆，表面涂宝蓝锤纹漆。

所述步骤(1)中大口径厚壁无缝钢管钢管外径为φ51mm～φ508mm，壁厚为4mm～100mm。

所述步骤(1)中炼钢炉中钢块熔炼过程还包含真空除气，保护气环境中钢水下注钢锭过程还包括高温切割冒口及底部。

本发明的技术效果：

1.毛坯成型简单，无需针对各类阀件单独设计铸造模具，很大程度上缩减了毛坯采购成本；

2.毛坯加工量减小，降低了材料浪费率；

3.加工量和加工时间减小，减少了加工成本和出货周期；

4.避免了铸造过程中可能导致的孔眼、裂纹、成份及组织和性能不合格等缺陷，保证了产品的强度，提高了出货合格率；

5.适用于大批量生产，较传统加工工艺适用范围更广。

具体实施方式

一种大流量插装阀阀体加工工艺，其特征在于，包括以下操作步骤：

(1)毛坯成型：阀件阀体材料为碳素结构钢，毛坯成型后为大口径厚壁无缝钢管，成型方法采用高温锻造，成型过程如下：

炼钢炉中钢块熔炼——保护气环境中钢水下注钢锭——钢锭至冲压台冲孔成型——管料加热水压机拔伸至所需管坯——管坯热处理——机加工外削内镗——厚壁无缝钢管成型；

(2)毛坯加工：根据阀件阀体外形尺寸选择合适规格的厚壁无缝钢管并切割成段；

(3)阀体加工：包括主配压阀阀体加工、隔离阀阀体加工以及事故配压阀阀体加工，

主配压阀阀体加工工艺流程为：

选定适合的无缝钢管——粗加工之后成型为进油弯角、进油短弯角、进油长弯角以及主阀体——进油弯角、进油短弯角、进油长弯角以及主阀体加工成型后进行焊接操作——对整体焊接件正火处理消除应力——热处理完成后校正刨削焊接件尺寸——分腔对焊接体进行试压试验——试验合格后清理焊接体内腔、加工内腔并涂防锈油——检测最终阀体各部位相关尺寸，产品合格后内腔涂黄防锈底漆，表面涂宝蓝锤纹漆；

隔离阀阀体加工工艺流程为：

选定适合的无缝钢管和钢板——粗加工之后成型为焊接法兰、焊接角和主阀体——焊接法兰、焊接角和主阀体加工成型后进行焊接操作——对整体焊接件正火处理消除应力——热处理完成后校正刨削焊接件尺寸——分腔对焊接体进行试压试验——试验合格后清理焊接体内腔并涂防锈漆——检测最终阀体各部位相关尺寸，产品合格后内腔涂黄防锈底漆，表面涂宝蓝锤纹漆；

事故配压阀阀体加工工艺流程与隔离阀阀体加工工艺流程相同。

步骤(3)中的主配压阀阀体加工流程为：

主配压阀阀体采用分体加工后焊接，然后精加工的工序流程，主配压阀阀体分体加工对象均为无缝钢管，钢管直径及壁厚根据主配压阀工作流量和工作压力来选定，焊接对象在焊接操作之前需进行粗加工处理，粗加工之后成型为进油弯角、进油短弯角、进油长弯角以及主阀体，进油弯角、进油短弯角和进油长弯角机加工工序一致，包含外制弯管、划线切割、磨削焊接坡口和清理检验，主阀体加工工序包含刨削上下平面、粗镗内孔、粗车外圆、划线铣孔、磨削焊接口和清理检验，进油弯角、进油短弯角、进油长弯角以及主阀体加工成型后进行焊接操作，进油弯角、进油短弯角和进油长弯角分别焊接于主阀体圆周所加工预留的焊接窗口处，焊接完成后须修整焊缝检验各焊接口及尺寸，对整体焊接件正火处理消除应力，表面喷丸增强焊接件外表面硬度，热处理完成后校正刨削焊接件上下平面至所需尺寸，校正车削、镗削、铣削各孔及端面至所需尺寸，加工焊接体表面工艺孔，钳台清理机加工后焊接体表面残渣，分腔对焊接体进行试压试验，试验压力油腔10MPa，试验时间30min，回油腔3MPa，试验时间30min，试验合格后清理焊接体内腔，加工内腔表面并涂防锈油，校正钻内孔，磨削焊接体上下平面，钳台清理加工后残渣，检测最终阀体各部位相关尺寸，产品合格后内腔涂黄防锈底漆，表面涂宝蓝锤纹漆。

步骤(3)中的隔离阀阀体加工流程为：

隔离阀阀体采用分体加工后焊接，然后精加工的工序流程，隔离阀阀体分体加工对象为无缝钢管和普通钢板，钢管直径及壁厚根据隔离阀工作流量和工作压力来选定，焊接对象在焊接操作之前需进行粗加工处理，粗加工之后成型为焊接法兰、焊接角和主阀体，焊接法兰加工流程包含粗车内外圆、精车内外圆、划线切割焊接口和钳台清理检验，焊接角加工流程包含粗刨精刨各平面及倒角、划线切割焊接口和钳台清理检验，主阀体加工流程包含刨削上下平面、粗镗内孔、粗车外圆、划线铣孔、磨削焊接口和清理检验，焊接法兰、焊接角和主阀体加工成型后进行焊接操作，焊接法兰和焊接角分别焊接于主阀体圆周所加工预留的焊接窗口及预留划线处，焊接完成后对焊接体进行时效处理除应力，磨削焊接体上下平面，镗削粗、精加工焊接体内部各孔，加工焊接体法兰连接部位螺纹孔，钳台清理焊接体加工后残渣，对焊接体进行试压试验，试验腔体压力10MPa，试验时间30min，试压完成后清理内腔并涂防锈漆，加工焊接体外表面流道孔及连接螺纹孔，钳台攻丝，清理残渣，修磨外形，检测最终阀体各部位相关尺寸，产品合格后内腔涂黄防锈底漆，表面涂宝蓝锤纹漆。

步骤(3)中的事故配压阀阀体加工流程为：

事故配压阀阀体采用分体加工后焊接，然后精加工的工序流程，事故配压阀阀体分体加工对象为无缝钢管和普通钢板，钢管直径及壁厚根据事故配压阀工作流量和工作压力来选定，焊接对象在焊接操作之前需进行粗加工处理，粗加工之后成型为焊接法兰、焊接角和主阀体，此处主阀体为两个隔离阀主阀体加工之后焊接而成，在隔离阀主阀体上加工与法兰焊接口成90°方向、与控制流道口反向的流道口，将两个隔离阀主阀体按此加工的流道口贴合在一起，并沿贴合缝进行焊接即为事故配压阀主阀体，焊接完成后将焊接法兰和焊接角按主阀体上预留的焊接窗口及预留划线焊接于主阀体上，焊接完成后对焊接体进行时效处理除应力，磨削焊接体上下平面，镗削粗、精加工焊接体内部各孔，加工焊接体法兰连接部位螺纹孔，钳台清理焊接体加工后残渣，对焊接体进行试压试验，试验腔体压力10MPa，试验时间30min，试压完成后清理内腔并涂防锈漆，加工焊接体外表面流道孔及连接螺纹孔，钳台攻丝，清理残渣，修磨外形，检测最终阀体各部位相关尺寸，产品合格后内腔涂黄防锈底漆，表面涂宝蓝锤纹漆。

步骤(1)中大口径厚壁无缝钢管钢管外径为φ51mm～φ508mm，壁厚为4mm～100mm。

步骤(1)中炼钢炉中钢块熔炼过程还包含真空除气，保护气环境中钢水下注钢锭过程还包括高温切割冒口及底部。

本发明的一种大流量插装阀阀体加工工艺，毛坯成型简单，无需针对各类阀件单独设计铸造模具，很大程度上缩减了毛坯采购成本；毛坯加工量减小，降低了材料浪费率；加工量和加工时间减小，减少了加工成本和出货周期；避免了铸造过程中可能导致的孔眼、裂纹、成份及组织和性能不合格等缺陷，保证了产品的强度，提高了出货合格率；适用于大批量生产，较传统加工工艺适用范围更广。

Claims (6)

1.一种大流量插装阀阀体加工工艺，其特征在于，包括以下操作步骤：

(1)毛坯成型：阀件阀体材料为碳素结构钢，毛坯成型后为大口径厚壁无缝钢管，成型方法采用高温锻造，成型过程如下：

炼钢炉中钢块熔炼——保护气环境中钢水下注钢锭——钢锭至冲压台冲孔成型——管料加热水压机拔伸至所需管坯——管坯热处理——机加工外削内镗——厚壁无缝钢管成型；

(2)毛坯加工：根据阀件阀体外形尺寸选择合适规格的厚壁无缝钢管并切割成段；

(3)阀体加工：包括主配压阀阀体加工、隔离阀阀体加工以及事故配压阀阀体加工，

主配压阀阀体加工工艺流程为：

选定适合的无缝钢管——粗加工之后成型为进油弯角、进油短弯角、进油长弯角以及主阀体——进油弯角、进油短弯角、进油长弯角以及主阀体加工成型后进行焊接操作——对整体焊接件正火处理消除应力——热处理完成后校正刨削焊接件尺寸——分腔对焊接体进行试压试验——试验合格后清理焊接体内腔、加工内腔并涂防锈油——检测最终阀体各部位相关尺寸，产品合格后内腔涂黄防锈底漆，表面涂宝蓝锤纹漆；

隔离阀阀体加工工艺流程为：

选定适合的无缝钢管和钢板——粗加工之后成型为焊接法兰、焊接角和主阀体——焊接法兰、焊接角和主阀体加工成型后进行焊接操作——对整体焊接件正火处理消除应力——热处理完成后校正刨削焊接件尺寸——分腔对焊接体进行试压试验——试验合格后清理焊接体内腔并涂防锈漆——检测最终阀体各部位相关尺寸，产品合格后内腔涂黄防锈底漆，表面涂宝蓝锤纹漆；

事故配压阀阀体加工工艺流程与隔离阀阀体加工工艺流程相同。

2.根据权利要求1所述的一种大流量插装阀阀体加工工艺，其特征在于：所述步骤(3)中的主配压阀阀体加工流程为：

主配压阀阀体采用分体加工后焊接，然后精加工的工序流程，主配压阀阀体分体加工对象均为无缝钢管，钢管直径及壁厚根据主配压阀工作流量和工作压力来选定，焊接对象在焊接操作之前需进行粗加工处理，粗加工之后成型为进油弯角、进油短弯角、进油长弯角以及主阀体，进油弯角、进油短弯角和进油长弯角机加工工序一致，包含外制弯管、划线切割、磨削焊接坡口和清理检验，主阀体加工工序包含刨削上下平面、粗镗内孔、粗车外圆、划线铣孔、磨削焊接口和清理检验，进油弯角、进油短弯角、进油长弯角以及主阀体加工成型后进行焊接操作，进油弯角、进油短弯角和进油长弯角分别焊接于主阀体圆周所加工预留的焊接窗口处，焊接完成后须修整焊缝检验各焊接口及尺寸，对整体焊接件正火处理消除应力，表面喷丸增强焊接件外表面硬度，热处理完成后校正刨削焊接件上下平面至所需尺寸，校正车削、镗削、铣削各孔及端面至所需尺寸，加工焊接体表面工艺孔，钳台清理机加工后焊接体表面残渣，分腔对焊接体进行试压试验，试验压力油腔10MPa，试验时间30min，回油腔3MPa，试验时间30min，试验合格后清理焊接体内腔，加工内腔表面并涂防锈油，校正钻内孔，磨削焊接体上下平面，钳台清理加工后残渣，检测最终阀体各部位相关尺寸，产品合格后内腔涂黄防锈底漆，表面涂宝蓝锤纹漆。

3.根据权利要求1所述的一种大流量插装阀阀体加工工艺，其特征在于：所述步骤(3)中的隔离阀阀体加工流程为：

隔离阀阀体采用分体加工后焊接，然后精加工的工序流程，隔离阀阀体分体加工对象为无缝钢管和普通钢板，钢管直径及壁厚根据隔离阀工作流量和工作压力来选定，焊接对象在焊接操作之前需进行粗加工处理，粗加工之后成型为焊接法兰、焊接角和主阀体，焊接法兰加工流程包含粗车内外圆、精车内外圆、划线切割焊接口和钳台清理检验，焊接角加工流程包含粗刨精刨各平面及倒角、划线切割焊接口和钳台清理检验，主阀体加工流程包含刨削上下平面、粗镗内孔、粗车外圆、划线铣孔、磨削焊接口和清理检验，焊接法兰、焊接角和主阀体加工成型后进行焊接操作，焊接法兰和焊接角分别焊接于主阀体圆周所加工预留的焊接窗口及预留划线处，焊接完成后对焊接体进行时效处理除应力，磨削焊接体上下平面，镗削粗、精加工焊接体内部各孔，加工焊接体法兰连接部位螺纹孔，钳台清理焊接体加工后残渣，对焊接体进行试压试验，试验腔体压力10MPa，试验时间30min，试压完成后清理内腔并涂防锈漆，加工焊接体外表面流道孔及连接螺纹孔，钳台攻丝，清理残渣，修磨外形，检测最终阀体各部位相关尺寸，产品合格后内腔涂黄防锈底漆，表面涂宝蓝锤纹漆。

4.根据权利要求1所述的一种大流量插装阀阀体加工工艺，其特征在于：所述步骤(3)中的事故配压阀阀体加工流程为：

事故配压阀阀体采用分体加工后焊接，然后精加工的工序流程，事故配压阀阀体分体加工对象为无缝钢管和普通钢板，钢管直径及壁厚根据事故配压阀工作流量和工作压力来选定，焊接对象在焊接操作之前需进行粗加工处理，粗加工之后成型为焊接法兰、焊接角和主阀体，此处主阀体为两个隔离阀主阀体加工之后焊接而成，在隔离阀主阀体上加工与法兰焊接口成90°方向、与控制流道口反向的流道口，将两个隔离阀主阀体按此加工的流道口贴合在一起，并沿贴合缝进行焊接即为事故配压阀主阀体，焊接完成后将焊接法兰和焊接角按主阀体上预留的焊接窗口及预留划线焊接于主阀体上，焊接完成后对焊接体进行时效处理除应力，磨削焊接体上下平面，镗削粗、精加工焊接体内部各孔，加工焊接体法兰连接部位螺纹孔，钳台清理焊接体加工后残渣，对焊接体进行试压试验，试验腔体压力10MPa，试验时间30min，试压完成后清理内腔并涂防锈漆，加工焊接体外表面流道孔及连接螺纹孔，钳台攻丝，清理残渣，修磨外形，检测最终阀体各部位相关尺寸，产品合格后内腔涂黄防锈底漆，表面涂宝蓝锤纹漆。

5.根据权利要求1所述的一种大流量插装阀阀体加工工艺，其特征在于：所述步骤(1)中大口径厚壁无缝钢管钢管外径为φ51mm～φ508mm，壁厚为4mm～100mm。

6.根据权利要求1所述的一种大流量插装阀阀体加工工艺，其特征在于：所述步骤(1)中炼钢炉中钢块熔炼过程还包含真空除气，保护气环境中钢水下注钢锭过程还包括高温切割冒口及底部。