CN112091180A - 高强度主汽阀的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了高强度主汽阀的制造方法，包括如下步骤：Ⅰ、浇铸零配件、将高碳钢融化分别浇铸主汽阀零配件；自然冷却后脱模；Ⅱ、去毛边、待零配件自然冷却后脱模，随后打磨掉毛边；Ⅲ、热处理、将零配件加热到高碳钢Ac3温度以上30～50℃，随后保温10‑30min后自然空冷至室温；接着将零配件加热到高碳钢Ac3温度以上，然后以大于临界冷却速度的冷速快冷到Ms温度以下；Ⅳ、加皮、将零配件浸入钢汁中2次以上，每次浸入时间不少于1min，然后将零配件自然空冷，钢汁保温维持流动状态；Ⅴ、后加工。本技术方案提出的高强度主汽阀的制造方法通过铸造的方式获得零配件的内部结构，然后在外部均布高强度耐磨金属料，其中内部结构经过热处理达到较高的强度。

Description

高强度主汽阀的制造方法
技术领域
本发明涉及主汽阀制备技术领域，尤其涉及高强度主汽阀的制造方法。
背景技术
主汽阀是使主蒸汽进入汽轮机并能快速关闭的阀门。用作汽轮机运行危急时的保护机构。主汽阀是主蒸汽进入汽轮机的第一道总阀门，是保证机组安全起、停和运行的关键部件，其主要功能是在危急情况下能迅速自动关闭，切断进入汽轮机的主蒸汽通路，使机组停机，以防止产生过大的超速或避免事故扩大。因此对于主汽阀本身也需要良好的强度才能适用于高压的使用环境。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提供了高强度主汽阀的制造方法。
本发明通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：
高强度主汽阀的制造方法，包括如下步骤：
Ⅰ、浇铸零配件
将高碳钢融化分别浇铸主汽阀零配件；自然冷却后脱模；
Ⅱ、去毛边
待零配件自然冷却后脱模，随后打磨掉毛边；
Ⅲ、热处理
将零配件加热到高碳钢Ac3温度以上30～50℃，随后保温10-30min后自然空冷至室温；接着将零配件加热到高碳钢Ac3温度以上，然后以大于临界冷却速度的冷速快冷到Ms温度以下；
Ⅳ、加皮
将零配件浸入钢汁中2次以上，每次浸入时间不少于1min，然后将零配件自然空冷，钢汁保温维持流动状态；
Ⅴ、后加工
将零配件打磨到所需精度，随后装配。
作为上述技术方案的改进，所述钢汁的成分为C3.9～4.20％，Si1.80～2.30％，Mn0.05～1.00％，Ni1.00～2.50％；Cr0.20～1.00％，Cu0.20～1.00％，Mo0.05～1.50％，RE0.15％，除去杂质外由Fe组成。
作为上述技术方案的改进，所述步骤Ⅱ、去毛边后设有步骤打磨粗糙，
将零配件表面打磨粗糙，使零配件表面粗糙度在Ra100--Ra25。
作为上述技术方案的改进，所述高碳钢的碳含量为0.60％～1.70％。
本发明的有益效果：本技术方案提出的高强度主汽阀的制造方法通过铸造的方式获得零配件的内部结构，然后在外部均布高强度耐磨金属料，使得零配件具有“内骨外皮”的结构，其中内部结构经过热处理达到较高的强度，皮层结构通过材料获得良好的强度、耐磨性；从而使组装成的主汽阀具有较高的强度。
附图说明
图1为本发明工艺流程图；
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。
实施例
如图1所示，本实施例所述高强度主汽阀的制造方法，以如下步骤进行：
Ⅰ、浇铸零配件
将高碳钢融化分别浇铸主汽阀零配件；自然冷却后脱模；高碳钢的碳含量为0.60％～1.70％；
Ⅱ、去毛边
待零配件自然冷却后脱模，随后打磨掉毛边；接着将零配件表面打磨粗糙，使零配件表面粗糙度在Ra100--Ra25；
Ⅲ、热处理
将零配件加热到高碳钢Ac3温度以上30～50℃，随后保温10-30min后自然空冷至室温；接着将零配件加热到高碳钢Ac3温度以上，然后以大于临界冷却速度的冷速快冷到Ms温度以下；高碳钢在经适当热处理或冷拔硬化后，具有高的强度和硬度、高的弹性极限和疲劳极限(尤其是缺口疲劳极限)；
Ⅳ、加皮
将零配件浸入钢汁中2次以上，每次浸入时间不少于1min，然后将零配件自然空冷，钢汁保温维持流动状态；熔融状态的钢汁附着在表面打磨粗糙的零配件表面，并向零配件传递热量，钢汁在零配件表面冷却的过程中使得零配件维持在一定温度，并且能够保持一端时间，达到回火的效果。从而减少零配件的内应力同时降低零配件脆性，调整零配件的机械性能，可使金相组织趋于稳定，以保证在以后的使用过程中不再发生变形。
钢汁的成分为C3.9～4.20％，Si1.80～2.30％，Mn0.05～1.00％，Ni1.00～2.50％；Cr0.20～1.00％，Cu0.20～1.00％，Mo0.05～1.50％，RE0.15％，除去杂质外由Fe组成；选用较低的碳硅当量碳和硅是强烈促进石墨化的元素，选用较低的碳硅当量，是为了减弱碳和硅的石墨化作用，避免材质中有自由碳析出，提高材质中碳化物的含量，增强材质的硬度和耐磨性。选用较高的铬Cr含量铬是阻碍石墨化的元素，它不仅具有稳定和细化珠光体的作用，而且能形成弥散的M3C和M7C3型碳化物(M表示碳化物生成元素，MxCy表示碳化物)，这些碳化物的显微硬度很高(HV1700～1900)。选用较高的Cr含量，可以提高铸铁中Cr碳化物的含量，从而可以显著地提高材质的强度、硬度、耐磨性和耐热性能。提高含铜Cu量本发明提高含铜Cu量是为了提高材质的强度、韧性和成型能力，避免产品的热裂、冷裂、脆断等严重缺陷。Cu并能与Cr共同作用，生成高硬度复合碳化物，可大大提高零配件的耐磨性。
Ⅴ、后加工
将零配件打磨到所需精度，随后装配。
本技术方案提出的高强度主汽阀的制造方法通过铸造的方式获得零配件的内部结构，然后在外部均布高强度耐磨金属料，使得零配件具有“内骨外皮”的结构，其中内部结构经过热处理达到较高的强度，皮层结构通过材料获得良好的强度、耐磨性；从而使组装成的主汽阀具有较高的强度。
需要说明的是，在本文中，如若存在第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (4)

1.高强度主汽阀的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：
Ⅰ、浇铸零配件
将高碳钢融化分别浇铸主汽阀零配件；自然冷却后脱模；
Ⅱ、去毛边
待零配件自然冷却后脱模，随后打磨掉毛边；
Ⅲ、热处理
将零配件加热到高碳钢Ac3温度以上30～50℃，随后保温10-30min后自然空冷至室温；接着将零配件加热到高碳钢Ac3温度以上，然后以大于临界冷却速度的冷速快冷到Ms温度以下；
Ⅳ、加皮
将零配件浸入钢汁中2次以上，每次浸入时间不少于1min，然后将零配件自然空冷，钢汁保温维持流动状态；
Ⅴ、后加工
将零配件打磨到所需精度，随后装配。
2.根据权利要求1所述的高强度主汽阀的制造方法，其特征在于：所述钢汁的成分为C3.9～4.20％，Si1.80～2.30％，Mn0.05～1.00％，Ni1.00～2.50％；Cr0.20～1.00％，Cu0.20～1.00％，Mo0.05～1.50％，RE0.15％，除去杂质外由Fe组成。
3.根据权利要求1所述的高强度主汽阀的制造方法，其特征在于：所述步骤Ⅱ、去毛边后设有步骤打磨粗糙，
将零配件表面打磨粗糙，使零配件表面粗糙度在Ra100--Ra25。
4.根据权利要求1所述的高强度主汽阀的制造方法，其特征在于：所述高碳钢的碳含量为0.60％～1.70％。
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