一种波纹管组件的生产工艺

文档序号:147082 发布日期:2021-10-26 浏览:29次 >En<

阅读说明:本技术 一种波纹管组件的生产工艺 (Production process of corrugated pipe assembly ) 是由 杨选成 杨贤珍 林学佳 蒋丽达 于 2020-04-24 设计创作,主要内容包括:本发明公开了波纹管组件的生产工艺,所述工艺包括如下步骤:按要求尺寸预制阀杆;对阀杆进行热处理;采用硬磨机对阀杆底端硬磨;焊接波纹管、波纹管座组;将焊接完成的波纹管与波纹管座组件做应力热处理;利用压力机将阀瓣的弹片朝向连接槽弯曲并与轴肩相抵;焊接阀瓣与波纹管、波纹管座组件;将焊接完成的阀瓣与波纹管、波纹管座组件做应力热处理。本发明所述的波纹管组件在长期使用后不易出现焊缝开裂的情形,经过热处理后的波纹管组件与阀杆的强度增加,在一定程度上减小了阀杆的轴向弯曲变形,结构稳定性高,避免了波纹管组件内部的磨损以及因波纹管组件整体轴向形变而对阀体造成的单侧压力(磨损力),无需经常停机检修、维护。(The invention discloses a production process of a corrugated pipe assembly, which comprises the following steps: prefabricating a valve rod according to a required size; carrying out heat treatment on the valve rod; hard grinding the bottom end of the valve rod by a hard grinding machine; welding the corrugated pipe and the corrugated pipe seat group; performing stress heat treatment on the welded corrugated pipe and the corrugated pipe seat assembly; bending the elastic sheet of the valve clack towards the connecting groove by using a press machine and abutting against the shaft shoulder; welding the valve clack, the corrugated pipe and the corrugated pipe seat assembly; and performing stress heat treatment on the welded valve clack, the corrugated pipe and the corrugated pipe seat assembly. The corrugated pipe assembly is not easy to generate the situation of weld cracking after long-term use, the strength of the corrugated pipe assembly and the valve rod after heat treatment is increased, the axial bending deformation of the valve rod is reduced to a certain extent, the structural stability is high, the abrasion in the corrugated pipe assembly and the unilateral pressure (abrasion force) on the valve body caused by the integral axial deformation of the corrugated pipe assembly are avoided, and the frequent shutdown maintenance is not needed.)

一种波纹管组件的生产工艺

技术领域

本发明涉及一种波纹管阀门领域,特别是一种波纹管组件的生产工艺。

背景技术

用波纹管作为阀杆密封元件的阀门,常用于对阀杆密封要求严格的场合,如用于高真空的场合和核工业中。采用波纹管代替普通阀门上的填料函或与填料函并用。常见的有波纹管截止阀和波纹管闸阀。为了方便波纹管闸阀或者截止阀的组装,现有技术中已经出现了波纹管、阀瓣、阀杆的组装件,在波纹管阀门组装时,组装件以整体方式安装在阀体内部,工序简单,方便快捷。但是,这种波纹管组件也存在一定的缺陷,阀杆随着使用的周期延长,出现轴向弯曲,导致阀杆与阀座之间出现单侧磨损严重,除此之外,波纹管与阀座、以及波纹管与阀瓣之间的焊接,随着波纹管的开关震荡容易出现裂缝,因此,后期维护与检查的频率较高。针对上述问题,本发明提供一种波纹管组件的生产工艺。

发明内容

为解决上述技术问题,本发明提供一种波纹管组件的生产工艺。

一种波纹管组件的生产工艺,所述波纹管组件包括阀座、波纹管、阀瓣与阀杆,所述波纹管焊接固定在阀座下方,所述阀瓣焊接在波纹管底部,阀瓣中心形成连接槽,阀瓣具有至少两个由连接槽外周朝向阀座延伸的固定弹片,所述阀杆通过弹片与阀瓣连接,阀杆具有轴肩与弹片进行限位,所述成型工艺包括:

按要求尺寸预制阀杆,阀杆底端留量0.2±0.02mm;

对阀杆进行热处理:将阀杆置于热处理炉内,加热温度至600℃,等温30min;加热温度至800℃等温30min;加热温度至1230℃保30min;然后进行深冷处理,将阀杆置于冷却容器内,冷却温度至-80℃,并保温至少90min;阀杆进行第一阶段回火处理,回火至150℃,并保温至少90min;阀杆进行第二阶段回火处理:回火至150℃,并保温至少90min;

采用硬磨机对阀杆底端硬磨,硬磨过程中加入W5金刚石微粉,机床转速50-70rpm,压力2-3atm,单位时间研磨量在0.0002-0.0005mm/小时,研磨至阀杆的实际长度±0.02mm时停止;

焊接波纹管、波纹管座组件,阀座底部与波纹管顶部形成第一焊缝、第二焊缝,第一焊缝形成在波纹管内圈与阀座底部之间,第二焊缝形成在距离波纹管内圈5~10mm处,焊接过程中控制能量均匀输入,保证形成的焊缝一致均匀;

将焊接完成的波纹管与波纹管座组件做应力热处理:首先,将波纹管与波纹管座组件置于热处理炉内加热温度至1100℃并保温20~30min;其次,将波纹管与波纹管座组件快速投入冷水内冷却至常温;最后,再将波纹管与波纹管座组件置于热处理炉内加热至550℃,保温5小时;

将阀杆底部伸入连接槽内,利用压力机将阀瓣的弹片朝向连接槽弯曲并与轴肩相抵,所述压力机的槽口与弹片的厚度之间的比例为6∶1;

焊接阀瓣与波纹管、波纹管座组件,阀瓣顶部与波纹管底部形成第三焊缝、第四焊缝,第三焊缝形成在波纹管内圈与阀座底部之间,第四焊缝形成在距离波纹管内圈8~10mm处,焊接过程中保证形成的焊缝一致;

将焊接完成的阀瓣与波纹管、波纹管座组件做应力热处理:将其置于热处理炉内加热温度至500℃,保温10min;继续加热温度至800℃,保温10min;继续加热至1100℃并保温20~30min;将阀瓣与波纹管、波纹管座组件快速投入冷水内冷却至常温;最后,再将波纹管与波纹管座组件置于热处理炉内加热至550℃,保温5小时。

具体的,焊接波纹管、波纹管座组件时,焊接时,第一焊缝与第二焊缝均包括两层焊道,第一层焊道采用细焊条进行焊接,第二层焊道采用粗焊条进行焊接。

具体的,细焊条直径φ3.2mm,粗焊条直径φ4.0或φ5.0mm。

具体的,波纹管的材料为WCB、WCC、LCB、LC,阀座的材料为为A105、LF2,波纹管与阀座采用J507电焊条。

具体的,步骤(4)之前还包括第一预热处理步骤:对波纹管进行预热处理,预热范围为波纹管顶部起向下20~30mm。

具体的,步骤(7)之前还包括第二预热处理步骤:对波纹管进行预热处理,预热范围为波纹管第部起向上20~30mm。

本发明的有益效果在于:本发明所述的波纹管组件在长期使用后不易出现焊缝开裂的情形,经过热处理后的波纹管组件与阀杆的强度增加,在一定程度上减小了阀杆的轴向弯曲变形,结构稳定性高,避免了波纹管组件内部的磨损以及因波纹管组件整体轴向形变而对阀体造成的单侧压力(磨损力),无需经常停机检修、维护。

附图说明

图1为本发明所述波纹管组件的结构示意图;

图2为步骤(2)中的热处理曲线图;

图3为步骤(8)中的热处理曲线图。

具体实施方式

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,所描述的实施例仅仅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做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。

下面将结合说明书附图对本发明做进一步描述。

为了解决上述技术问题,本发明提供一种波纹管组件的成型工艺。

实施一种波纹管组件的成型工艺,所述波纹管一体件包括阀座1、波纹管2、阀瓣3与阀杆4,所述波纹管焊接固定在阀座下方,所述阀瓣焊接在波纹管底部,阀瓣3中心形成连接槽5,阀瓣3具有至少两个由连接槽5外周朝向阀座1延伸的弹片6,所述阀杆4底部伸入连接槽5内,所述阀杆4在对应固定弹片6的位置处形成轴肩7,轴肩7的下部形成环槽8,所述弹片6伸入环槽8内并通过轴肩7进行抵接限位。所述阀瓣3在靠近波纹管2的底端的位置处设置导流环槽13。弹片6的厚度在2~5mm。一般会根据波纹管阀门的尺寸进行适应性选择。

下面结合两个具体实施例对所述波纹管组件的生产工艺进行描述。

实施例1

所述成型工艺包括:

(1)、按要求尺寸预制阀杆,阀杆底端留量0.2±0.02mm;

(2)、对阀杆进行热处理:将阀杆置于热处理炉内,加热温度至600℃,等温30min;加热温度至800℃等温30min;加热温度至1230℃保30min;然后进行深冷处理,将阀杆置于冷却容器内,冷却温度至-80℃,并保温90min;阀杆进行第一阶段回火处理,回火至150℃,并保温90min;阀杆进行第二阶段回火处理:回火至150℃,并保温90min;

(3)、采用硬磨机对阀杆底端硬磨,硬磨过程中加入W5金刚石微粉,机床转速50-70rpm,压力2-3atm,单位时间研磨量在0.0002-0.0005mm/小时,研磨至阀杆的实际长度±0.02mm时停止;

(4)、焊接波纹管、波纹管座组件,阀座底部与波纹管顶部形成第一焊缝9、第二焊缝10,第一焊缝9形成在波纹管内圈与阀座底部之间,第二焊缝10形成在距离波纹管内圈5~10mm处,焊接过程中保证形成的焊缝一致;焊接时,第一焊缝9与第二焊缝10均包括两层焊道,第一层焊道采用细焊条进行焊接,第二层焊道采用粗焊条进行焊接,具体的,细焊条直径φ3.2mm,粗焊条直径φ4.0。

(5)、将焊接完成的波纹管与波纹管座组件做应力热处理:首先,将波纹管与波纹管座组件置于热处理炉内加热温度至1100℃并保温30min;其次,将波纹管与波纹管座组件快速投入冷水内冷却至常温;最后,再将波纹管与波纹管座组件置于热处理炉内加热至550℃,保温5小时;应力热处理之后,波纹管与波纹管座焊接处的应力减小,避免了长期使用后焊缝出出现裂缝的缺陷,减小了后期的维护频率;同时,也在一定成度上增加了波纹管组件的整体硬度,在一定程度上减小了轴向弯曲变形,结构稳定性高,避免了波纹管组件内部的磨损以及因波纹管组件整体轴向形变而对阀体造成的单侧压力(磨损力),无需经常停机检修、维护。

(6)将阀杆底部伸入连接槽内,利用压力机将阀瓣的弹片朝向连接槽弯曲并与轴肩相抵,所述压力机的槽口与弹片的厚度之间的比例为6∶1,弹片的厚度为4mm,压力机的槽口宽度为32mm;

(7)焊接阀瓣与波纹管、波纹管座组件,阀瓣顶部与波纹管底部形成第三焊缝11、第四焊缝12,第三焊缝11形成在波纹管内圈与阀座底部之间,第四焊缝12形成在距离波纹管内圈8mm处,焊接过程中保证形成的焊缝一致。焊接时,第三焊缝11与第四焊缝12包括2~3层焊道,第一层焊道采用细焊条进行焊接,余下的两层焊道采用粗焊条进行焊接,具体的,细焊条直径φ3.2mm,粗焊条直径φ4.0。

(8)将焊接完成的阀瓣与波纹管、波纹管座组件做应力热处理:将其置于热处理炉内加热温度至500℃,保温10min;加热温度至800℃,保温10min;继续加热至1100℃并保温20min;将阀瓣与波纹管、波纹管座组件快速投入冷水内冷却至常温;最后,再将波纹管与波纹管座组件置于热处理炉内加热至550℃,保温5小时。

具体的,所述波纹管的材料为WCB或WCC,阀座的材料为A105,波纹管与阀座采用J507电焊条。

阀杆的材料通常为不锈钢、碳素钢或者合金钢等,阀杆淬火后,它的硬度在HRC40左右,经过深冷处理后硬度才会升到HRC60以上。这样,阀杆在后期的使用过程中,不易出现变形,也就是说轴向形变减小,因此不会对波纹管座造成磨损,除此之外,也有助于提高整体结构的稳定性。

实施例2

所述成型工艺包括:

(1)、按要求尺寸预制阀杆,阀杆底端留量0.2±0.02mm;

(2)、对阀杆进行热处理:将阀杆置于热处理炉内,加热温度至600℃,等温30min;加热温度至800℃等温30min;加热温度至1230℃保30min;然后进行深冷处理,将阀杆置于冷却容器内,冷却温度至-80℃,并保温100min;阀杆进行第一阶段回火处理,回火至150℃,并保温120min;阀杆进行第二阶段回火处理:回火至150℃,并保温至少90min;

(3)、采用硬磨机对阀杆底端硬磨,硬磨过程中加入W5金刚石微粉,机床转速50-70rpm,压力2-3atm,单位时间研磨量在0.0002-0.0005mm/小时,研磨至阀杆的实际长度±0.02mm时停止;

(4)第一预热处理步骤:对波纹管进行预热处理,预热范围为波纹管顶部起向下20~30mm,预热处理采用电加热。

(5)、焊接波纹管、波纹管座组件,阀座底部与波纹管顶部形成第一焊缝、第二焊缝,第一焊缝形成在波纹管内圈与阀座底部之间,第二焊缝形成在距离波纹管内圈5~6mm处,焊接过程中保证形成的焊缝一致;焊接时,第一焊缝与第二焊缝均包括两层焊道,第一层焊道采用细焊条进行焊接,第二层焊道采用粗焊条进行焊接,具体的,细焊条直径φ3.2mm,粗焊条直径φ5.0。

(6)、将焊接完成的波纹管与波纹管座组件做应力热处理:首先,将波纹管与波纹管座组件置于热处理炉内加热温度至1100℃并保温30min;其次,将波纹管与波纹管座组件快速投入冷水内冷却至常温;最后,再将波纹管与波纹管座组件置于热处理炉内加热至550℃,保温5小时;

(7)将阀杆底部伸入连接槽内,利用压力机将阀瓣的弹片朝向连接槽弯曲并与轴肩相抵,所述压力机的槽口与弹片的厚度之间的比例为6∶1,弹片的厚度为4mm,压力机的槽口宽度为32mm;

(8)第二预热处理步骤:对波纹管进行预热处理,预热范围为波纹管第部起向上20~30mm。

(9)焊接阀瓣与波纹管、波纹管座组件,阀瓣顶部与波纹管底部形成第三焊缝、第四焊缝,第三焊缝形成在波纹管内圈与阀座底部之间,第四焊缝形成在距离波纹管内圈8mm处,焊接过程中保证形成的焊缝一致。焊接时,第三焊缝与第四焊缝包括2~3层焊道,第一层焊道采用细焊条进行焊接,余下的两层焊道采用粗焊条进行焊接,具体的,细焊条直径φ3.2mm,粗焊条直径φ5.0。

(10)将焊接完成的阀瓣与波纹管、波纹管座组件做应力热处理:将其置于热处理炉内加热温度至500℃,保温10min;继续加热温度至800℃,保温10min;继续加热至1100℃并保温30min;将阀瓣与波纹管、波纹管座组件快速投入冷水内冷却至常温;最后,再将波纹管与波纹管座组件置于热处理炉内加热至550℃,保温5小时。

具体的,所述波纹管的材料为LCB或LC,阀座的材料为LF2,波纹管与阀座采用J507电焊条。

提供几种不同材料的阀瓣、波纹管、阀座在焊接时的焊条选择:阀瓣的材料为CF8与波纹管材料为F304的焊接,采用A132或A137不锈钢电焊条;阀瓣材料为CF3与波纹管为304L的焊接,采用A002电焊条;阀瓣材料为CF8M与波纹管为F316的焊接,采用A212或A217不锈钢电焊条;阀瓣材料为CF3M与波纹管为316L的焊接,采用A022电焊条;阀瓣材料为WCB、WCC、LCB的与波纹管材料为1Cr13的焊接,采用A302或A307不锈钢电焊条。阀瓣材料为WC5、WC6、WC9、1Cr5M0的与阀座为F304、F316的焊接,采用A402或A407不锈钢电焊条。阀瓣材料为WC5、WC6、WC9、1Cr5M0的与阀座为1Cr13的焊接,采用A402或A407不锈钢电焊条。

在具体实施时,焊接前还需要进行如下准备工作:焊前将焊接坡口及其两侧20mm范围内进行严格清理,此范围内不得有水、油、锈、氧化物等。坡口处不允许有包砂、裂纹、疏松等铸造缺陷。如有以上缺陷,必须按铸件焊补工艺进行补焊后,方可进行焊接。焊前焊条要按焊条说明书规定的温度、时间进行烘干,烘干后放入150℃左右的焊条保温筒内,随用随取。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

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