CN107414337A - 一种高温高压阀门的堆焊用连铸铸棒及其焊接工艺 - Google Patents

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薛卫昌
周乾坤
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Abstract

本发明涉及一种高温高压阀门的堆焊用连铸铸棒及其焊接工艺，包括以下质量百分比的组分：活性碳粉0.5～0.7％、碳化钒粉17～28％、高纯钨粉3～4％、硅钙粉5～7％、氮化金属锰粉3～5％、镍铬合金粉1～2％、钴铬合金粉余量。本发明工艺步骤安排合理，采用了特定的组分及配比，实现对高温高压阀门的尺寸修复，同时，也极大的改善了高温高压阀门的性能，从而有助于延长高温高压阀门的使用寿命，避免了资源的浪费。

Description

一种高温高压阀门的堆焊用连铸铸棒及其焊接工艺
技术领域
本发明涉及再制造加工技术领域，具体地说是一种高温高压阀门的堆焊用连铸铸棒及其焊接工艺。
背景技术
阀门是流体输送系统中的控制部件，具有截止、调节、导流、防止逆流、稳压、分流或溢流泄压等功能。阀门可用于控制空气、水、蒸汽、各种腐蚀性介质、泥浆、油品、液态金属和放射性介质等各种类型流体的流动。阀门根据材质还分为铸铁阀门，铸钢阀门，不锈钢阀门，铬钼钢阀门，铬钼钒钢阀门，双相钢阀门，塑料阀门，非标订制阀门等。
对于特殊用途的阀门，如高温高压阀门，高温高压阀门是一种由进口静压开启的自动泄压防护装置，高温阀是压力容器最为重要的安全附件之一。在使用一段时间后，高温高压阀门，会出现不同程度的腐蚀和磨损，需要及时更换，存在着维护成本高的问题，而且磨损后的高温高压阀门未得到有效的回收处理，造成资源浪费。
发明内容
为了解决现有技术中的不足，本发明提出一种高温高压阀门的堆焊用连铸铸棒及其焊接工艺。
本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：
一种高温高压阀门的堆焊用连铸铸棒，包括以下质量百分比的组分：
所述碳化钒粉包括以下质量百分比的组分：总碳为17～19％、游离碳为0～0.1％、Fe为0～0.5％、Si为0～0.5％、VC为余量。
所述氮化金属锰粉包括以下质量百分比的组分：N为6.5～9.0％、C为0～0.5％、Si为0～1％、P为0～0.2％、S为0～0.1％、Mn为余量。
氮化金属锰粉作为钢中氮和锰的合金添加剂，主要用于生产特殊合金钢、高强度钢、不锈钢、耐热钢等产品，尤其在输送石油和天然气的大口径钢管以及造船和汽车用高强度钢等方面。氮能提高钢的强度和塑性，扩大奥氏体区，细化晶粒，改善加工性能。
一种高温高压阀门的堆焊用连铸铸棒的焊接工艺，所述焊接工艺为：采用氧-乙炔碳化焰焊接方法或钨极氩弧焊方法(手工或自动)进行堆焊。
堆焊前进行预热处理，预热温度250～350℃，堆焊层间温度250℃。
工件堆焊后应立即进行消除应力热处理。
本发明的有益效果是：本发明工艺步骤安排合理，采用了特定的组分及配比，连铸铸棒中钨含量较高，故其基体硬度较高，耐磨料磨损性能也较强。堆焊层具有良好的耐蚀、耐热和耐磨性能，至1000℃的高温也能保持这些特性，可进行机加工，实现对高温高压阀门的尺寸修复，同时，也极大的改善了高温高压阀门的性能，从而有助于延长高温高压阀门的使用寿命，避免了资源的浪费。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面对本发明进一步阐述。
实施例一：
一种高温高压阀门的堆焊用连铸铸棒，包括以下质量百分比的组分：
所述碳化钒粉包括以下质量百分比的组分：总碳为17％、游离碳为0.1％、Fe为0.5％、Si为0.2％、VC为余量。
所述氮化金属锰粉包括以下质量百分比的组分：N为6.5％、C为0.5％、Si为1％、P为0.1％、S为0.05％、Mn为余量。
一种高温高压阀门的堆焊用连铸铸棒的焊接工艺，所述焊接工艺为：采用氧-乙炔碳化焰焊接方法(手工或自动)进行堆焊。
堆焊前进行预热处理，预热温度300℃，堆焊层间温度250℃。
工件堆焊后应立即进行消除应力热处理。
实施例二：
一种高温高压阀门的堆焊用连铸铸棒，包括以下质量百分比的组分：
所述碳化钒粉包括以下质量百分比的组分：总碳为19％、游离碳为0.05％、Fe为0.1％、Si为0.5％、VC为余量。
所述氮化金属锰粉包括以下质量百分比的组分：N为9.0％、C为0.1％、Si为0.5％、P为0.2％、S为0.1％、Mn为余量。
一种高温高压阀门的堆焊用连铸铸棒的焊接工艺，所述焊接工艺为：采用氧-乙炔碳化焰焊接方法(手工或自动)进行堆焊。
堆焊前进行预热处理，预热温度250℃，堆焊层间温度250℃。
工件堆焊后应立即进行消除应力热处理。
实施例三：
一种高温高压阀门的堆焊用连铸铸棒，包括以下质量百分比的组分：
所述碳化钒粉包括以下质量百分比的组分：总碳为18％、游离碳为0.1％、Fe为0.5％、Si为0.5％、VC为余量。
所述氮化金属锰粉包括以下质量百分比的组分：N为7.3％、C为0.4％、Si为0.8％、P为0.15％、S为0.1％、Mn为余量。
一种高温高压阀门的堆焊用连铸铸棒的焊接工艺，所述焊接工艺为：采用钨极氩弧焊方法(手工或自动)进行堆焊。
堆焊前进行预热处理，预热温度350℃，堆焊层间温度250℃。
工件堆焊后应立即进行消除应力热处理。
实施例四：
一种高温高压阀门的堆焊用连铸铸棒，包括以下质量百分比的组分：
所述碳化钒粉包括以下质量百分比的组分：总碳为18％、游离碳为0.1％、Fe为0.5％、Si为0.5％、VC为余量。
所述氮化金属锰粉包括以下质量百分比的组分：N为8％、C为0.4％、Si为1％、P为0.2％、S为0.1％Mn为余量。
一种高温高压阀门的堆焊用连铸铸棒的焊接工艺，所述焊接工艺为：采用钨极氩弧焊方法(手工或自动)进行堆焊。
堆焊前进行预热处理，预热温度270℃，堆焊层间温度250℃。
工件堆焊后应立即进行消除应力热处理。
为了论证本发明的实际效果和性能，特将本发明的实施例一至实施例四的四个方案分别实施之后，对各自的焊层性能进行了测试，并做了统计分析，统计如下：
由上述实验数据可知，实施例一和实施例二采用氧-乙炔碳化焰堆焊方法结合本发明的组分，可以在高温即447℃-568℃时具有较高的硬度，尤其在568℃时可达最高；实施例三和实施例四采用钨极氩弧焊方法，可以在高温447℃-568℃时具有较高的硬度，尤其是在568℃时最佳，并且采用本发明的工艺方法后，可以实现对高温高压阀门的尺寸修复。
本发明制成的焊层，常温硬度HRC49～57，从而能够方便对高温高压阀门的机械加工处理。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受步骤实施例的限制，步骤实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.一种高温高压阀门的堆焊用连铸铸棒，其特征在于：包括以下质量百分比的组分：
2.根据权利要求1所述的一种高温高压阀门的堆焊用连铸铸棒，其特征在于：所述碳化钒粉包括以下质量百分比的组分：总碳为17～19％、游离碳为0～0.1％、Fe为0～0.5％、Si为0～0.5％、VC为余量。
3.根据权利要求1所述的一种高温高压阀门的堆焊用连铸铸棒，其特征在于：所述氮化金属锰粉包括以下质量百分比的组分：N为6.5～9.0％、C为0～0.5％、Si为0～1％、P为0～0.2％、S为0～0.1％、Mn为余量。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的一种高温高压阀门的堆焊用连铸铸棒的焊接工艺，其特征在于：所述焊接工艺为：采用氧-乙炔碳化焰焊接方法或钨极氩弧焊方法(手工或自动)进行堆焊。
5.根据权利要求4所述的一种高温高压阀门的堆焊用连铸铸棒的焊接工艺，其特征在于：堆焊前进行预热处理，预热温度250～350℃，堆焊层间温度250℃。
6.根据权利要求4所述的一种高温高压阀门的堆焊用连铸铸棒的焊接工艺，其特征在于：工件堆焊后应立即进行消除应力热处理。
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