專利名稱：球墨鑄鐵閥門基體上堆焊不銹鋼密封面的工藝的制作方法
技術領域：
本發明涉及閥門密封面的加工工藝，尤其是涉及一種球墨鑄鐵閥門基體上堆焊不銹鋼密封面的工藝。
背景技術：
球墨鑄鐵閥門與鑄鋼閥門相比，由于鑄造效率高、機加工成本低，使用中耐腐蝕性和抗氧化性更好，且具有更高的屈服強度，在減弱振動能力方面要優于鑄鋼閥門，因此在市政應用領域球墨鑄鐵閥門更受歡迎。目前，球墨鑄鐵閥門如蝶閥、止回閥及球閥等的密封面處理多采用旋壓不銹鋼環、包焊不銹鋼環或鑲嵌不銹鋼環等方法，以達到球墨鑄鐵閥門具有不銹鋼密封面的效果，但目前這些加工方法均存在工藝復雜、生產成本高，生產效率低，材料利用率不高且質量不穩定等缺陷。如果采用手工電弧焊或等離子堆焊工藝直接在基體上堆焊不銹鋼密封面，則可以減少工序流程，提高工作效率，但實際使用中，上述兩種工藝分別存在如下缺點采用手工電弧焊時，焊接面容易產生氣孔、夾渣、裂紋等缺陷，質量難以保證，焊接時母材稀釋率大，一般要堆焊三層才能保證堆焊層的化學成分和力學性能，且焊材的利用率不高。采用等離子堆焊時，熔敷率低，焊接時容易出現裂紋、氣孔等缺陷且修補困難。脈沖熔化極氣體保護焊也是一種較為常見的焊接方法，它焊接過程中操作方便，沒有熔渣或很少有熔渣，生產效率高，但截止目前未見有將此種焊接工藝應用到球墨鑄鐵閥門密封面上的報道。
發明內容
本發明的目的在于針對上述現有技術存在的不足而提供的一種球墨鑄鐵閥門基體上堆焊不銹鋼密封面的工藝，該工藝簡單、生產效率高且焊接質量穩定。為實現上述目的，本發明可采取下述技術方案
本發明所述的球墨鑄鐵閥門基體上堆焊不銹鋼密封面的工藝，它包括下述步驟第一步，將閥門基體進行預熱，預熱溫度100 250°C ;將待焊接的部位清理干凈；第二步，采用脈沖熔化極氣體保護焊焊接方式為全自動焊接，焊接電流為脈沖直流，陽極為反接，電流為120 180A，保護氣體為氬氣和二氧化碳混合氣，流量為18 25L/min ;焊接速度為8 15cm/min ；
第三步，焊接完成后，即可在閥門基體的待焊接部位包覆一層2. 5-6mm的不銹鋼堆焊層；然后將堆焊有不銹鋼密封層的閥門基體置于350 400°C溫度下保溫2小時即可。本發明的優點在于焊接的密封面具有冶金結合的堆焊層，強度可靠；無氣孔、裂紋等缺陷，性能穩定；焊接過程中無飛濺，焊材利用率高，工藝簡單，操作方便，可實現自動化及批量生產，工作效率高。與旋壓、包焊及鑲嵌不銹鋼環工藝相比較，省去了劃線、下料、卷板、對焊和旋壓等多道工序；由于密封面為具有冶金結合的堆焊層，耐熱能力更強，適用溫度范圍更廣；應用在實際生產中，產品一次合格率在96%以上。經冷、熱動作壽命試驗，壓力試驗，沖擊試驗，流體阻斷性能試驗和端部加載試驗等，證明堆焊密封層可完全滿足國標《GB/T 13927》(壓力試驗)、《GB 2106》(沖擊試驗)、機械行業標準《JB/T 5296》(流體阻斷性能試驗)、《ASME QME-1QVP-7361. I》(冷動作壽命試驗)、《ASME QME-1QVP7362. I》(熱動作壽命試驗)和《ASME QME-1QVP7332. I》(端部加載試驗)等規范和工礦的使用要求。
具體實施例方式本發明所述的球墨鑄鐵閥門基體上堆焊不銹鋼密封面的工藝，它包括下述步驟 第一步，將閥門基體(包括閥體基體和閥板基體)進行預熱，預熱溫度100 250°C ;然
后將待焊接的部位清理干凈；
第二步，采用脈沖熔化極氣體保護焊焊接方式為全自動焊接，焊接電流為脈沖直流，陽極為反接，電流為120 180A，保護氣體為氬氣和二氧化碳混合氣(其體積比為氬氣二氧化碳=93 98%=2 7%)，混合氣體的流量為18 25L/min ;焊接速度為8 15cm/min ；·
第三步，焊接完成后，即可在閥門基體的待焊接部位(從密封平面至外周沿)包覆一層
2.5-6mm的不銹鋼堆焊層；然后將堆焊有不銹鋼密封層的閥門基體置于350 400°C溫度下保溫2小時即可。焊絲可以選擇使用直徑為$ I. 2mm的不銹鋼實芯焊絲，如304、308、309和316等牌號。焊接時脈沖直流電流范圍為120 180A，因為電流過小無法熔合，容易產生未焊透等缺陷，電流過大焊層則容易出現裂紋、焊瘤等缺陷，成型不好。一般選擇電流值為145A。焊接時的焊接速度范圍為8 15cm/min，焊接速度過快，熔深增加使焊層稀釋率增加，堆焊層的化學成分難以保證，結合層易出現裂紋；焊接速度過慢，焊層厚度增加過多，容易產生焊瘤，且浪費焊材。一般選擇焊接速度為11.5 cm/min較合適。焊接后的閥門需要在350 400°C溫度下保溫至少2小時。如果保溫時間過短，包括堆焊層在內的基體的溫度梯度未能完全達到一致，在冷卻過程中產生應力，容易出現微裂紋；保溫時間超過2小時，又會增加生產成本。下面以兩個具體實施例來詳細說明在球墨鑄鐵閥門基體上堆焊不銹鋼密封面的工藝
實施例I :
閥門基體為球墨鑄鐵QT450-10，以脈沖熔化極氣體保護焊堆焊308不銹鋼實芯焊絲以脈沖熔化極氣體保護焊，接頭型式為平位堆焊，焊絲直徑0 I. 2，焊層最小厚度為3mm,單層焊,最小預熱溫度為100°C,保護氣體為97%気氣+3% 二氧化碳混合氣,混合氣體流量為20-22L/min，電流為脈沖直流(DC) 145A，極性為負極性，金屬過渡方式為射流過渡，擺動焊，單道焊，導電嘴規格為￠1.4，焊接速度為ll-12cm/min，焊后在370±10°C溫度下保溫2小時。實施例2:
閥門基體為球墨鑄鐵QT500-7，以脈沖熔化極氣體保護焊堆焊SUS 316不銹鋼實芯焊
絲
以脈沖熔化極氣體保護焊，接頭型式為平位堆焊，焊絲直徑為01.2，焊層最小厚度為5mm, 二層焊,最小預熱溫度為150°C,保護氣體為98%気氣+2%二氧化碳混合氣,混合氣體流量為20-22L/min，電流為脈沖直流(DC) 150A，極性為負極性，金屬過渡方式為射流過渡，擺 動焊，單道焊，導電嘴規格為①I. 4，焊接速度為ll-12cm/min，焊后在400±10°C溫度下至少保溫2小時。
權利要求
1.一種球墨鑄鐵閥門基體上堆焊不銹鋼密封面的工藝，其特征在于它包括下述步驟 第一步，將閥門基體進行預熱，預熱溫度100 250°C ;將待焊接的部位清理干凈；第二步，采用脈沖熔化極氣體保護焊焊接方式為全自動焊接，焊接電流為脈沖直流，陽極為反接，電流為120 180A，保護氣體為氬氣和二氧化碳混合氣，流量為18 25L/min ;焊接速度為8 15cm/min ； 第三步，焊接完成后，即可在閥門基體的待焊接部位包覆一層2. 5-6mm的不銹鋼堆焊層；然后將堆焊有不銹鋼密封層的閥門基體置于350 400°C溫度下保溫2小時即可。
2.根據權利要求I所述的球墨鑄鐵閥門基體上堆焊不銹鋼密封面的工藝，其特征在于所述的閥門基體包括閥體基體和閥板基體。
全文摘要
本發明公開了一種球墨鑄鐵閥門基體上堆焊不銹鋼密封面的工藝，首先將閥門基體進行預熱并清理干凈；采用脈沖熔化極氣體保護焊全自動焊接，脈沖直流，陽極反接，氬氣和二氧化碳混合氣體保護，流量18～25L/min；焊接速度8～15cm/min；焊接完成，在閥門基體的待焊接部位包覆一層2.5-6mm的不銹鋼堆焊層；然后將其置于350～400℃溫度下保溫2小時即可。本發明的優點在于焊接的密封面強度可靠、性能穩定，無氣孔、裂紋等缺陷，焊材利用率高，工藝簡單，操作方便，可實現自動化。與旋壓、包焊及鑲嵌不銹鋼環工藝相比較，省去了劃線、下料、卷板、對焊和旋壓等多道工序，適合自動焊接及批量生產。
文檔編號B23K9/04GK102785004SQ20121033026
公開日2012年11月21日 申請日期2012年9月10日 優先權日2012年9月10日
發明者張俊遠, 房斌杰, 李剛 申請人:鄭州市鄭蝶閥門有限公司