專利名稱：在鑄鐵閥板密封面上噴焊異性材料的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于閥門加工工藝，尤其涉及一種在鑄鐵閥板密封面上噴焊異性材料的方法。
背景技術(shù)：
閥門的閥板通常采用球墨鑄鐵制成。閥門使用過程中由于閥板耐磨性和耐腐性較差，使用很短時間，閥門就會出現(xiàn)跑冒滴漏現(xiàn)象。長期以來閥門制造廠一直在設(shè)法提高閥板的耐磨性和耐腐性，尤其是適用于使用在水處理行業(yè)，所有與介質(zhì)接觸的零件不得對介質(zhì)有污染的閥門。目前采用的方法有第一種方法使用電焊，此方法根本無法在球墨鑄鐵閥板上噴焊不銹鋼涂層實施。不但母材裂，焊層也裂；由于不銹鋼含碳量較高，在焊時造成碳析出，破壞了不銹鋼成份；第二種方法使用氬弧焊，此方法小規(guī)格雖然能滿足設(shè)計要求，但容易產(chǎn)生裂紋，返工率達(dá)80%以上。在焊時造成碳析出，破壞了不銹鋼成份。且生產(chǎn)效率低、生產(chǎn)成本也高，焊后由于硬度又高不易加工。大規(guī)格根本無法實施；第三種方法使用火焰噴涂，此方法，小規(guī)格雖然能滿足設(shè)計要求，產(chǎn)生裂紋的概率也比第二種方法小，但成型困難，生產(chǎn)效率低、生產(chǎn)成本也高。需用汽油清洗每一塊閥板，同時還需用氧氣和乙炔起將閥板烘烤到90(TC以上，且需邊加熱邊噴焊；噴焊后由于硬度又高、不易加工。每天最多平均也只能噴焊4塊左右，4個小時就得使用1瓶氧氣和乙炔氣；第四種方法使用等離子噴焊，此方法只能使用含鎳量大于85%的純鎳粉末堆焊在閥板上，不但生產(chǎn)效率低( 一天只能噴焊4塊左右)，而且噴焊前對工件預(yù)熱，即在噴焊時要用氧氣和乙炔氣將閥板烘烤到900°C以上，尤其是在噴焊大規(guī)格時，還要邊加熱才能實施噴焊，否則無法實施噴焊，氧氣和
乙炔氣使用量也很大，純氬氣的耗量也很大，且焊后易產(chǎn)生裂紋，焊層脫落。噴焊后由于硬度又高不易加工。閥門行業(yè)亟待開發(fā)新的噴涂工藝，以滿足提高閥板的耐磨性和耐腐性的設(shè)計要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種在鑄鐵閥板密封面上噴焊異性材料的方法，采用超音速等離子噴焊工藝，在球墨鑄鐵閥板的密封面上噴焊耐腐蝕、耐磨損的不銹鋼，解決了易產(chǎn)生裂紋的問題，還降低了能耗和生產(chǎn)成本。 本發(fā)明為實現(xiàn)上述目的，通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)，一種在鑄鐵閥板密封面上噴焊異性材料的方法，其特征是具體工藝如下一、閥板分選檢查噴焊位置及相鄰兩面20mm范圍內(nèi)的閥板是否有油污，將有油污的和沒油污的閥板分別放置；二、閥板密封面磨光1、無油污的閥板用角磨機(jī)將閥板密封面兩側(cè)的尖棱及軸孔孔口處的尖棱磨掉，使密封板面圓弧過渡；2、有油污的閥板用合成水基防銹清洗劑浸泡閥板30分鐘后，用清水洗凈、晾干；烘箱內(nèi)100°C 20(TC溫度，烘干30分鐘，閥板密封面磨光；三、打砂粗化1、將清砂機(jī)內(nèi)置入打鑄件用的有棱角、干燥、清潔的磨料；2、將磨光后無油污的閥板放入噴砂室內(nèi)打砂，使閥板各處露出金屬色，粗糙度Ra5 RalO，打砂后的閥板要立即進(jìn)行噴涂，如間隔超過4小時，
3工件需重新打砂；3、打砂后的閥板放在托盤上，轉(zhuǎn)入待加工車間，杜絕閥板密封面再沾上粉塵；四、采用專用閥板密封面噴焊設(shè)備噴焊閥板密封面1、將噴焊用不銹鋼絲纏繞在送絲機(jī)的巻絲盤上；2、閥板工件放置在專用夾具上，轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)手柄，帶動頂尖將閥板壓緊并固定，打開電源使工件轉(zhuǎn)動，工件轉(zhuǎn)動速度為3轉(zhuǎn)/min 20轉(zhuǎn)/min ;3、開啟空氣壓縮機(jī)將空氣送入儲氣罐，保持壓力0. 2-0. 9Mpa，打開儲氣罐的閥門將空氣通過壓縮空氣氣管送入電弧焊機(jī)及噴槍，調(diào)整電弧焊機(jī)上的電流為200A-400A，電壓為10-40V ;4、調(diào)整送絲機(jī)的電流為200A-400A，電壓為10V-40V，以保持送絲速度為3-8m/min，調(diào)整氣體流量為3m3/h 6m3/h和功率為50kw 80kw的工作條件下獲得超聲速粒子射線，打開噴槍口進(jìn)行噴焊，保證噴槍中出來的焊絲形成束狀的火焰，將兩根帶電的焊絲送入噴槍，在兩根焊絲接觸尖端產(chǎn)生電弧，形成熔滴，用壓縮空氣將金屬熔滴噴射到工件表面，形成涂層；5、噴槍槍頭距工件噴焊面的距離小于150mm，并且槍口與工件噴焊面垂直；6、閥板每轉(zhuǎn)一圈涂層厚度為0. 2 0. 3咖，轉(zhuǎn)的圈數(shù)=總厚度/旋轉(zhuǎn)一圈的涂層厚度；五、檢驗1、外觀擦去外觀雜物，在自然光下、順光，肉眼與工件距離大于300mm或在40W日光燈500mm高光線下，近視者用2倍放大鏡檢查工件，涂層應(yīng)色澤一致，邊角無氧化、光滑平整，無聚縮、針眼、裂紋、夾渣等缺陷；2、涂層厚度在一個工件上測三點，尺寸為噴涂前后的差值除以2，三點的平均值即為噴焊厚度，單邊涂層厚度小于0. 6m為合格品。 有益效果噴焊過程簡便，無需對閥板進(jìn)行焊前加熱及焊后熱處理，不銹鋼噴焊層與閥板本體結(jié)合牢固，不會導(dǎo)致閥板出現(xiàn)裂紋，從而達(dá)到提高閥板的耐磨性和耐腐性的目的。增加母體與焊層的附著力，達(dá)到"根據(jù)不同的規(guī)格，在設(shè)計壓力、在適用的閥門額定值下模擬整個使用壽命完成1000次至10000次的操作循環(huán)后而不損壞或耐磨性，應(yīng)能在水中完成100，000次啟閉循環(huán)而不受損"的設(shè)計要求；確保焊后的焊層成份與焊前相同，滿足了等同的不銹鋼的成分要求；；提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本。焊焊后尺寸均勻，表面光滑，最終加工后滿足了設(shè)計的要求；焊層與母材金屬的熔接后，粘接強(qiáng)度達(dá)到了標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的要求，母材金屬上無目視可見的小孔和裂紋進(jìn)入到熔融的堆焊層表面的氣泡等；生產(chǎn)效率比改進(jìn)前提高300%?，F(xiàn)每天平均可噴焊40塊左右；生產(chǎn)成本比改進(jìn)前降低200%，現(xiàn)噴焊不再使用氧氣和乙炔氣進(jìn)行加熱，沒有油污的也不用清洗。


圖1是本發(fā)明的工作示意圖；圖2是噴焊機(jī)的工作原理圖。 圖中1、氣泵，2、儲氣罐，3、焊絲，4、噴焊機(jī)，5、噴槍，6、閥板，7、旋轉(zhuǎn)工件卡具機(jī)構(gòu)。
具體實施例方式
以下結(jié)合較佳實施例，對依據(jù)本發(fā)明提供的具體實施方式
詳述如下詳見附圖，一種在鑄鐵閥板密封面上噴焊異性材料的方法，具體工藝步驟如下一、閥板分選檢查噴焊位置及相鄰兩面20mm范圍內(nèi)的閥板是否有油污，將有油污的和沒油污的閥板分別放置；二、閥板密封面磨光1、無油污的閥板用角磨機(jī)將閥板密封面兩側(cè)的尖棱及軸孔孔口處的尖棱磨掉，使密封板面圓弧過渡；2、有油污的閥板用合成水基防銹清洗劑浸泡閥板30分鐘后，用清水洗凈、晾干；烘箱內(nèi)1Q(TC 20(TC溫度，烘干30分鐘，閥板密封面磨光；三、打砂粗化a、將清砂機(jī)內(nèi)置入打鑄件用的有棱角、干燥、清潔的磨料；b、將磨光后無油污的閥板放入噴砂室內(nèi)打砂，使閥板各處露出金屬色，粗糙度Ra5 RalO，打砂后的閥板要立即進(jìn)行噴涂，如間隔超過4小時，工件需重新打砂；c、打砂后的閥板放在托盤上，轉(zhuǎn)入待加工車間，杜絕閥板密封面再沾上粉塵；四、采用專用閥板密封面噴焊設(shè)備噴焊閥板密封面，閥板密封面噴焊設(shè)備(已另案申請專利)1、將噴焊用不銹鋼絲纏繞在送絲機(jī)的巻絲盤上；2、閥板工件放置在專用夾具上，轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)手柄，帶動頂尖將閥板壓緊并固定，打開電源使工件轉(zhuǎn)動，工件轉(zhuǎn)動速度為3轉(zhuǎn)/min 20轉(zhuǎn)/min ;3、開啟空氣壓縮機(jī)將空氣送入儲氣罐，保持壓力O. 2-0. 9Mpa，打開儲氣罐的閥門將空氣通過壓縮空氣氣管送入電弧焊機(jī)及噴槍，調(diào)整電弧焊機(jī)上的電流為200A-400A，電壓為10-40V ;4、調(diào)整送絲機(jī)的電流為200A-400A，電壓為10V-40V，以保持送絲速度為3-8m/min，調(diào)整氣體流量為3m3/h 6m3/h和功率為50kw 80kw的工作條件下獲得超聲速粒子射線，打開噴槍口進(jìn)行噴焊，保證噴槍中出來的焊絲形成束狀的火焰，將兩根帶電的焊絲送入噴槍，在兩根焊絲接觸尖端產(chǎn)生電弧，形成熔滴，用壓縮空氣將金屬熔滴噴射到工件表面，形成涂層；5、噴槍槍頭距工件噴焊面的距離小于150mm，并且槍口與工件噴焊面垂直；6、閥板每轉(zhuǎn)一圈涂層厚度為0. 2 0. 3mm，閥板旋轉(zhuǎn)圈數(shù)=總厚度/旋轉(zhuǎn)一圈涂層厚度；五、檢驗1、外觀擦去外觀雜物，在自然光下、順光，肉眼與工件距離大于300mm或在40W日光燈500mm高光線下，近視者用2倍放大鏡檢查工件，涂層應(yīng)色澤一致，邊角無氧化、光滑平整，無聚縮、針眼、裂紋、夾渣等缺陷；2、涂層厚度在一個工件上測三點，尺寸為噴涂前后的差值除以2，三點的平均值即為噴焊厚度，單邊涂層厚度小于0. 6m為合格品。 如圖2所示，其中閥板密封面噴焊設(shè)備，主要由連接有氣泵1的儲氣罐2、噴焊機(jī)4、送絲機(jī)8、壓縮空氣氣管9、噴槍5和旋轉(zhuǎn)工件卡具機(jī)構(gòu)7。 工作原理將準(zhǔn)備噴焊的閥板進(jìn)行噴砂處理(有機(jī)加后留有的油污，首先要取除)后，進(jìn)行噴焊。噴焊時，首先通過空氣壓縮機(jī)將一定大氣壓力送入儲氣罐，再送入電弧焊機(jī)和送絲機(jī)，調(diào)整電弧焊機(jī)上和送絲機(jī)上的電流和電壓，將兩根帶電的焊絲送入噴槍，在兩根焊絲接觸尖端產(chǎn)生電弧，形成熔滴，通過高壓、高速氣體使熔化的不銹鋼焊絲熔滴噴射到工件表面，附著在旋轉(zhuǎn)的工件表面，調(diào)整無級變速電機(jī)控制工件的旋轉(zhuǎn)速度，壓縮空氣將金屬熔滴噴射到工件表面，形成涂層。噴涂層粒子與基本材質(zhì)之間及噴焊微粒之間以機(jī)械結(jié)合為主，并伴隨著物理冶金結(jié)合。 工作過程首先將準(zhǔn)備噴焊的閥板6進(jìn)行噴砂處理后，閥板工件放置在專用夾具上，轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)手柄，帶動頂尖將閥板壓緊固定，無級變速電機(jī)(圖中未示)輸出軸鍵接大皮帶輪(圖中未示)通過皮帶傳動到從動皮帶輪(圖中未示)，從動皮帶輪帶動專用夾具轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)閥板的轉(zhuǎn)動。進(jìn)行噴焊時，首先通過空氣壓縮機(jī)將一定大氣壓力送入儲氣罐(3m3/h 6mVh)和較低功率(50kw 80kw)，再通過壓縮空氣氣管送入電弧焊機(jī)及噴槍，調(diào)整電弧焊機(jī)上的電流為200A-400A，電壓為10-40V。使不銹鋼焊絲熔化，通過無級變速電機(jī)控制工件的旋轉(zhuǎn)速度，在高壓氣體的作用下，向外噴出細(xì)小的不銹鋼液珠，不銹鋼液珠在接觸鑄鐵閥板后迅速冷卻，形成一層不銹鋼密封層。送絲機(jī)的電機(jī)輸出軸裝有主動齒輪(圖中未示)帶動同齒數(shù)左右被動齒輪(圖中未示)及送絲輪將焊絲從巻絲盤中通過送絲管送到噴槍，轉(zhuǎn)動與調(diào)整支架上端螺栓的手柄調(diào)整送絲輪壓輥和送絲輪壓緊，確保送死的進(jìn)給量穩(wěn)定。
以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非對本發(fā)明的結(jié)構(gòu)作任何形式上的限制。凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明的技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
一種在鑄鐵閥板密封面上噴焊異性材料的方法，其特征是具體工藝如下一、閥板分選檢查噴焊位置及相鄰兩面20mm范圍內(nèi)的閥板是否有油污，將有油污的閥板和沒油污的閥板分別放置；二、閥板密封面磨光(1)無油污的閥板用角磨機(jī)將閥板密封面兩側(cè)的尖棱及軸孔孔口處的尖棱磨掉，使密封板面圓弧過渡；(2)有油污的閥板用合成水基防銹清洗劑浸泡閥板30分鐘后，用清水洗凈、晾干；烘箱內(nèi)100℃～200℃溫度，烘干30分鐘，閥板密封面磨光；三、打砂粗化(1)將清砂機(jī)內(nèi)置入打鑄件用的有棱角、干燥、清潔的磨料；(2)將磨光后無油污的閥板放入噴砂室內(nèi)打砂，使閥板各處露出金屬色，粗糙度Ra5～Ra10，打砂后的閥板要立即進(jìn)行噴涂，如間隔超過4小時，工件需重新打砂；(3)打砂后的閥板放在托盤上，轉(zhuǎn)入待加工車間，杜絕閥板密封面再沾上粉塵；四、采用專用閥板密封面噴焊設(shè)備噴焊閥板密封面(1)將噴焊用不銹鋼絲纏繞在送絲機(jī)的卷絲盤上；(2)閥板工件放置在專用夾具上，轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)手柄，帶動頂尖將閥板壓緊并固定，打開電源使工件轉(zhuǎn)動，工件轉(zhuǎn)動速度為3轉(zhuǎn)/min～20轉(zhuǎn)/min；(3)開啟空氣壓縮機(jī)將空氣送入儲氣罐，保持壓力0.2-0.9Mpa，打開儲氣罐的閥門將空氣通過壓縮空氣氣管送入電弧焊機(jī)及噴槍，調(diào)整電弧焊機(jī)上的電流為200A-400A，電壓為10-40V；(4)調(diào)整送絲機(jī)的電流為200A-400A，電壓為10V-40V，以保持送絲速度為3-8m/min，調(diào)整氣體流量為3m3/h～6m3/h和功率為50kw～80kw的工作條件下獲得超聲速粒子射線，打開噴槍口進(jìn)行噴焊，保證噴槍中出來的焊絲形成束狀的火焰，將兩根帶電的焊絲送入噴槍，在兩根焊絲接觸尖端產(chǎn)生電弧，形成熔滴，用壓縮空氣將金屬熔滴噴射到工件表面，形成涂層；(5)噴槍槍頭距工件噴焊面的距離小于150mm，并且槍口與工件噴焊面垂直；(6)閥板每轉(zhuǎn)一圈涂層厚度為0.2～0.3mm，閥板旋轉(zhuǎn)圈數(shù)＝涂層總厚度/旋轉(zhuǎn)一圈涂層厚度；五、檢驗(1)外觀擦去外觀雜物，在自然光下、順光，肉眼與工件距離大于300mm或在40W日光燈500mm高光線下，近視者用2倍放大鏡檢查工件，涂層應(yīng)色澤一致，邊角無氧化、光滑平整，無聚縮、針眼、裂紋、夾渣等缺陷；(2)涂層厚度在一個工件上測三點，尺寸為噴涂前后的差值除以2，三點的平均值即為噴焊厚度，單邊涂層厚度小于0.6m為合格品。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種在鑄鐵閥板密封面上噴焊異性材料的方法，具體工藝如下閥板分選，閥板密封面磨光，打砂粗化，采用專用閥板密封面噴焊設(shè)備噴焊閥板密封面，調(diào)整送絲機(jī)的電流為200A-400A，電壓為10V-40V，以保持送絲速度為3-8m/min，調(diào)整氣體流量為3m3/h～6m3/h和功率為50kw～80kw的工作條件下獲得超聲速粒子射線，打開噴槍口進(jìn)行噴焊，保證噴槍中出來的焊絲形成束狀的火焰，將兩根帶電的焊絲送入噴槍，在兩根焊絲接觸尖端產(chǎn)生電弧，形成熔滴，用壓縮空氣將金屬熔滴噴射到工件表面，形成涂層；檢驗。有益效果噴焊過程簡便，無需對閥板進(jìn)行焊前加熱及焊后熱處理，不銹鋼噴焊層與閥板本體結(jié)合牢固，不會導(dǎo)致閥板出現(xiàn)裂紋，從而達(dá)到提高閥板的耐磨性和耐腐性的目的。
文檔編號B23K9/04GK101786193SQ20101012944
公開日2010年7月28日 申請日期2010年3月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月22日
發(fā)明者王先文, 范全軍 申請人:天津市富賽克閥門有限公司