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1、钢制阀门密封面堆焊材料的研究与分析文章编号:100225855(2006)0520009><>9210作者简介:高清宝(1<>930-),男,沈阳人,教授级高工,从事阀门密封面堆焊材料的工艺研究。钢制阀门密封面堆焊材料的研究与分析高清宝,于德纯(沈阳阀门研究所,辽宁沈阳110025) 摘要 对国内阀门行业执行API600标准在钢制阀门密封面堆焊材料研究和使用等方面遇到的困难和问题进行了分析并提出一些商榷意见。介绍了国内有关阀门研究部门对阀门密封面失效机理方面研究工作进展情况,并介绍了碳钢阀门和合金钢阀门密封面材料一些研究成果和发展
2、趋势。 关键词 阀门;堆焊;标准;材料 中图分类号:TG42 文献标识码:AResearchandanalysisondepositweldingmaterialonsealingsurfaceforsteelvalveGAOQing2bao,YUDe2chun(ShenyangValveResearchInstitute,Shenyang110025,China)Abstract:Analyzesonthedifficultyandproblemsmetbydomesticvalveindustryduringcarry
3、ingoutstandardofAPI600andproposessomediscussingopinions,andalsointroducestheresearchdevelop2mentmadebycorrelativevalveresearchdepartmentsregardingfailuremechanismofsealingsurfaceandintroducesresearchachievementsanddevelopmenttrendonsealingmaterialforcarbonsteelvalvesan
4、dalloysteelvalves.Keywords:valve;depositwelding;standard;materal1 概述阀门密封面质量是影响阀门寿命的主要因素之一。为了提高阀门产品的使用寿命,许多国家都在密封面材料的研究方面狠下功夫。在60～80年代,沈阳阀门研究所、哈尔滨焊接研究所、合肥通用机械研究所、武汉材料保护研究所及上海阀门厂等单位先后研制和使用了铁基和镍基等许多密封面新材料,并对堆焊设备和工艺等进行了大量研究,取得了显著的成果。2 堆焊材料标准分析我国许多阀门企业已经取得了API7><6D和API600标准
5、的认证,并正在执行ANSI/API600-2001《石油和天然气工业用栓接阀盖的钢制闸阀》的标准。API600标准中阀门密封面材料推荐采用18Cr-8Ni和13Cr,而且要求13Cr密封面配合表面之间的硬度差至少为50HB,有关密封面材料类型及硬度组合见表1和表2。API600标准附录C对ISO10434的修改本51615修改为“任何材料的密表1 API600中表13中关于密封面部分的相关内容组合编号材料种类布氏硬度113Cr最小为250HB218Cr-8Ni无规定325Cr-20Ni无规定413Cr最小为750HB5或5AHF最小
6、为350HB613Cr/最小为250HBCuNi最小为175HB713Cr/最小为250HB13Cr最小为750HB8或8A13Cr/最小为250HBHF最小为350HB<>9NiCu合金无规定1018Cr-8Ni-Mo无规定11或11ANiCu合金/无规定HF最小为350HB12或12A18Cr-8Ni-Mo/无规定HF最小为350HB131<>9Cr-2<>9Ni无规定14或14A1<>9Cr-2<>9Ni/无规定HF最小为350HB1 Cr=铬;Ni=镍;Co=钴;Mo=钼。2 HF=用CoCr或NiCr焊接合金硬化面。后缀A
7、适用于NiCr。3 13Cr类型材料不应高速切削。4 对于组合编号CN1,要求配合表面之间的硬度差至少为50HB。5 两种材料之间用斜线隔开表示这是两种不同的材料,一个用于阀座密封,另一个用于闸板密封面。无暗示哪种材料更适用于哪个零件。—<>9—2006年第5期 阀 门 表2 组合编号规定的组合编号,CN替代的组合编号,CN18或8A2105A5688A8封面在精加工后的厚度不应低于116mm”。这些规定与国内有关研究部门试验结论完全不同,对国内企业执行API
8、600标准带来了困难。60年代,国内企业已经采用堆焊18Cr-8Ni密封面生产阀门,因其抗擦伤性差,阀门使用寿命较低,不适用。同时因为该材料硬度太低,抗划伤和抗垫伤性能也很差。由试验数据证明(表3),18Cr-8Ni不锈钢材料抗冲蚀性
