球閥閥體的要求和焊接工藝

某球閥閥體的結構由分體式改為一體式，其技術難點在于焊接工藝。現將該閥體的焊接工藝介紹如下。

    1 閥體的技術要求

    （1）焊縫焊接完后閥體無變形，包括上下軸口法蘭（45鋼）。

    （2）閥體的受熱面積不能過寬且溫度不能過高，否則會破壞閥體內的密封裝置。

    （3）不能出現焊瘤。

    （4）保證受壓在10MPa以上。

    2 焊縫結構

    根據以上技術要求，確定該焊縫為不焊透焊縫。因此要求焊縫的對接形式既能保證裝配又能保證不焊透。經過試驗，最后確定的焊縫形式如圖1。

    3 閥體的材料

    因為該閥體為ZG15Ⅱ，故在加工前對閥體的化學成分進行了化驗，化驗結果與鑄造時的化驗結果一致，符合設計要求。ZG15Ⅱ的化學元素含量和機械性能見表1、表2。

    4 裝配

    利用油壓機改裝翻轉胎通過圖1定位，并在周圍兩半部分用螺栓緊固，調整進行密封性試驗，球體外部與閥體間達到設計要求。

    5 焊接工藝

    考慮到閥體的技術要求，最終選擇了MAG的CO2焊機。

    焊接材料選用ER50-6（Ø1.0）焊絲
    根據焊接材料的等強度原則，所選ER50-6（Ø1.0）焊絲滿足于ZG15Ⅱ的要求。
    保護氣體采用82%Ar+18%CO2混合氣體。

    5.1 定位焊

    由于鑄鋼與45鋼的淬硬傾向嚴重，故在定位焊前需對其進行預熱，采用氧-乙炔焰對焊縫兩側各2倍于板厚的范圍內均勻加熱至75~100℃（偏向45鋼側），以不影響密封裝置為準，用遠紅外線測溫儀測量。在焊接前將焊縫兩側表面20mm范圍內的氧化皮及銹蝕用角向磨光機打磨出金屬光澤。在焊縫兩側距邊緣50mm處打定位點6處，并用卡尺測量其兩點間的距離，以便測量其收縮量。

    5.2 封底焊

    因考慮到ZG15Ⅱ材料的剛性大、塑性差的特點，故在選擇焊接規范上應采取小的焊接參數，即小的焊接熱輸入。在保證焊縫質量的前提下，盡量提高焊接速度，減少熔合比，在變形方面采取多層多道分6段對稱施焊的方法，注意每焊一層用卡尺測量定位點，對收縮量進行控制，直至焊完。除第一道和最后一道以外，其它各道之間采用錘擊方法進行消除應力處理。