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阀门典型产品的制造工艺
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湖北洪城通用机械股份有限公司
NK阀制造工艺
一、原材料组织：
1、 阀轴为棒料，向国内大型钢铁公司定购。
2、 中阀体、边阀体、阀盖、球面板、启闭体等铸钢件零件，由与我们公司长期合作的国内大型铸钢铸造厂采购，坯件采用树脂砂造型整体结构铸造。
3、 对于板材、棒料、标准件等原材料的采购，公司按照严格的供方评定制度，选用的都是国内外的大型企业或行业内的知名企业的产品，产品质量有保证。
二、对坯件及辅件进行复检:
材料进厂后，必须进行100%的复检，确保原材料的质量达到设计相关标准的要求。目前我们公司的检测设备非常全面，涉及到化学成分、机械性能、无损检测、尺寸检测等各方面的设备相当齐备，包括直读光谱仪、大型X射线探伤室、万能试验机、三坐标测量仪等大型检测设备。原材料进厂后，同样按照相关工艺流程进行各种复检试验，合格后才能进入下道工序。
对中阀体、边阀体、阀盖、球面板、启闭体等铸钢件类零件除检查结构尺寸外，取坯件本体上的附铸试块来进行化学成分检测，并制成试棒进行机械性能试验。合格后再对铸件内外表面全部打磨抛光，然后进行100%超声波探伤、磁粉或渗透探伤检查。根据铸钢件等级标准判定是否合格，对于标准以内的微小缺陷应按公司补焊工艺评定的要求进行消缺，确保铸件内部和表面缺陷彻底清除。板材、棒料等其它原材料同样按标准进行无损探伤检查。
三、焊接工艺过程
经过多年的积累，我们公司已完成一百多种焊接工艺评定工作并制定了相应的工艺规程，覆盖了目前公司产品的各种规格材料焊接工艺的需要。焊接完成后，将所有焊缝打磨光滑，按设计要求对焊缝及堆焊层进行无损探伤检查。
四、热处理:
（1）碳素钢铸件的热处理： 碳素钢铸件为了消除铸造应力、细化金相组织、提高机械性能和改善切削性能，通常采用退火或正火+回火的热处理工艺。
①退火：碳素钢铸件材料一般采用WCB，其退火的加热温度为880-920℃，保温时间以铸件壁厚确定，一般保温2～5小时，保温后随炉冷却。
WCB的退火工艺曲线如右图：
②正火+回火：为了改善铸钢件的强度可以采用正火代替退火，即将退火保温后随炉冷却改为出炉空冷。但正火时空冷会产生较大的应力，需要增加一次高温回火。采用正火十回火比单纯退火所获得的组织均匀．晶粒较细．综合机械性能较好。
WCB正火+回火工艺曲线如右图。
（2）奥氏体不锈钢铸件的热处理
奥氏体型不锈钢的耐腐蚀性能、高温机械性能和抗氧化性能都很好，它在超低温下仍能保持良好的低温冲击韧性。
奥氏体不锈钢的主要缺陷是容易产生晶间腐蚀，而克服这一缺陷的方法，除降低钢的含碳量（C≤0.08%）和在钢中添加稳定元素（钛、铌）外，就是增加固溶化处理，以提高耐腐蚀性能。
铸件固溶化处理的加热温度是影响热处理质量的重要因素。各种牌号奥氏体不锈钢的成分虽然不同，但固溶处理的加热温度差异不大，均在1000～1150℃温度范围。加热速度在430～820℃区间加热速度应更快，以避免析出碳化铬相。保温时间取决于铸件壁厚和装炉量，一般保温系数采用每25㎜壁厚保温1小时。出炉后要采取激冷，尤其在通过430～820℃温度范围时，冷却速度要快，一般采用水冷。
ZG1Cr18Ni9铸件固溶化处理工艺曲线见右图。
（二）不锈钢阀杆毛坯的热处理
⑴ Cr13类阀杆毛坯退火处理： Cr13钢属于马氏体型不锈钢，常用的阀杆材料是1Cr13或2rC13，现以2rC13阀杆毛坯的热处理为代表简要介绍如下。
2Cr13阀杆毛坯锻造后要及时进行退火，因为其在锻造后即使采用空冷也会发生硬化，而使机械加工困难。此外，由于锻造应力等因素影响容易使阀杆产生裂纹。因此为了消除应力，降低硬度，防止产生裂纹，改善机械加工性能，并为以后调质处理做好组织准备，在锻造后要进行软化处理。2Crl3锻件软化处理方法在阀门生产中通常采用退火工艺。
退火的加热温度一般采用840~860℃。保温时间主要取决于阀杆毛坯的直径及装炉量。空气炉加热时保温系数一般采用每30毫米直径保温60分钟。保温后炉冷，当炉冷至500℃时，可以出炉空冷。
2Crl3锻件退火工艺曲线见右上图。
（2）Cr13类阀杆毛坯调质处理：调质处理是淬火加高温回火，其目的是为了获得良好的综合机械性能和耐腐蚀性能，从而满足使用上的需要。
2Cr13类阀杆毛坯淬火加热最适宜的温度为980～1000℃。若加热温度低
于950℃时，则碳化铬（主要为Cr23C6)不能充分溶解，这样既不利于机械性能的改善，又降低了材料的耐腐蚀性能。若加热温度高于1050℃时，则容易使组织过热，淬火后造成马氏体组织粗大，使冲击韧性显著降低，这时即使随后提高回火温度，冲击韧性也不能得到改善。保温时间要充分，使碳化物能充分溶解。保温时间主要取决于阀杆毛坯有效直径及装炉量，保温系数一般可采用每30毫米直径保温90分钟。1Cr13临界冷却温度较低，淬透性极好，所以2Cr13阀杆淬火冷却可采用油冷。淬火后要及时进行回火，一般间隔不得超过48小时，以防止造成2Cr13阀杆开裂。回火温度根据技术要求确定，当2Cr13阀杆硬度要求为HB240-280时，回火温度一般采用600～650℃，回火用油冷却。
2Cr13阀杆调质工艺曲线见右图。
（3）沉淀硬化不锈钢阀杆热处理：
在强腐蚀性介质里使用的阀门，阀杆需要采用沉淀硬化不锈钢。在沉淀硬化钢中除加入Cr和Ni外，还有加入Al、Cu、Co、Ti、Mo、Nb等元素的。
常用的材料有17-4PH（0Cr17Ni4Cu4Nb）和17-7PH（0Cr17Ni7Al）。它们是通过热处理析出微细金属化合物的沉淀物，从而获得高强度和高耐蚀性。 17-4PH（0Cr17Ni4Cu4Nb）属于马氏体系列沉淀硬化不锈钢，固溶处理后的时温组织为马氏体，经400～650℃时效进行沉淀硬化，以析出富铜的沉淀物达到强化的目的。该钢耐腐蚀性高于13Cr系不锈钢，而且焊接工艺简便、具有良好的综合力学性能。
17-7PH（0Cr17Ni7Al）属于半奥氏体系列沉淀硬化不锈钢，它的含碳量较低，其耐腐蚀性能接近于18-8系列不锈钢。由于采用沉淀硬化的特殊处理，钢具有较高的强度和弹性，钢在奥氏体状态下具有良好的冷加工性能、焊接性能和高温强度。
沉淀硬化不锈钢的热处理比较复杂，根据不同的要求应用了一系列的热处理规范，主要内容包括：
1） 均匀化处理：毛坯加热至1050～1200℃，保温约2个小时，然后空冷。
2） 固溶化处理：毛坯加热至1020～1060℃，保温约2个小时，然后水冷。
3） 奥氏体调节及马氏体转变处理：又称T、R处理，如：TH1050、RH950、CH900等，这一系列的热处理都有其不同的温度控制和操作规范，使奥氏体中的碳化物析出，金相组织转变成马氏体。
4） 时效处理：利用时效处理，使马氏体基体沉淀硬化，产生微细弥散的沉淀相，获得高强度和良好的综合力学性能。
沉淀硬化不锈钢的热处理是要求严格的复杂工序，必须有完善的设备条件，并在专业人员的指导和操作下进行，才能保证热处理质量。

六、机加工：
1、中阀体及阀盖加工
对中阀体划线，划出阀体中心线和车加工线；在立式车床上校正，加工两连接法兰；阀盖先车加工，然后与中阀体配装，在数控镗床上配镗阀盖轴孔，保证其同轴度及对称度。
2、 边阀体加工
在数控立车上车法兰及定位止口,加工橡胶密封圈定位槽。
3、 球面板加工
在数控卧车上车圆弧密封面，抛光，保证表面粗糙度。
4、启闭体加工
在数控立车上加工两法兰连接面，在数控镗床上镗两支撑臂轴孔，保证同轴度。
七、涂漆：
清洗各零件表面，按合同要求涂漆，内表面中间漆、面漆涂漆完成。
八、装配：
首先将零件全部进行清洗，去除铁屑、油污等，合格后才能进入装配，对于主要承压的紧固件预紧采用液压力矩扳手按照要求的预紧力进行预紧。轴承、橡胶密封圈、螺纹等活动部位装配时都按照相应的要求涂抹对应的润滑油脂，启闭体内装满润滑油；检查阀门开启是否灵活，是否到位。
九、试压：
阀门压力试验按照GB/T13927的规定：在强度试验压力下保压10min，要求不产生渗漏、有害的变形和结构损伤。从中阀体注水，在密封试验压力下，保压10min，泄漏量达到标准要求。从中阀体注空气，在要求试验压力下，保压，泄漏量达到标准要求。
十、动作调试：
保持气压不下降，按要求力矩能开启阀门；检查开启或关闭位置是否正确，检查开度指示位置情况，检查启闭时间是否符合要求。
十一、涂漆：
外表面涂装中间漆和面漆，要求涂漆均匀、细致、光亮、完整和色泽一致，无粗糙不平、漏漆、错漆、皱皮及严重流挂等缺陷。
十二、包装:
根据阀门部件和组件的特点提供专门的包装措施，做好相应的标志，便于安全起吊和运输。对其它货物按标准保护措施进行包装。

核电产品制造注意事项
一、 图纸修改及工艺文件编制注意事项
1. 图纸序
工艺修改申请→设计院下达更改通知→按更改通知单更改，并填写通知单编号，签名及日期
以保持更改有追溯性，若原图更改的里内容较多，应换页或换版本。
2. 工艺文件编制
编制质量记录卡→编制工艺过程卡
查阅相关资料，了解公司的制造能力，编制合适的工艺文件，熟悉相关的标准，在工艺文件上体现出来，质检的质保大纲的质量工作计划是根据工艺过程编制的，是质量控制的依据，要保证工艺的正确性和完整性。（如台山核电阀座的热处理）
文件必须有编制，审核，批准。
二、 生产过程注意事项
1. 材料复检
机械性能试验：
1. 取样时，应防止过热，加工硬化而影响力学性能。
用烧割法取样时，从样坯切割线至试样边缘必须留有足够的加工余量：一般应不小于钢产品的厚度或直径，但最小不得少于20mm。
2. 应在钢板宽度四分之一处切取拉伸，弯曲或冲击试样，对于纵轧钢板，当产品标准没有规定取样方向时，应在钢板宽度四分之一处切取横向样坯。切取冲击样坯时，根据产品标准或供需双方协议选择图示的取样位置。对碳素结构钢（如Q235）及低合金结构钢(Q345)材料取样，拉伸试样1件，弯曲试块1件，冲击试块1件 (一切三)；不锈钢材料取样，拉伸试样1件。

a) 对铸钢产品，试验用试料由零件附件,或附于零件上的铸锭,或单铸试块组成。单件重量大于1000Kg的铸件，应每个铸件带试块，其他铸件组成批，每批铸件带试块。试块与其所代表的铸件或一批铸件应同一熔炉号，同一铸钢牌号并同炉热处理。取样数量，拉伸试样1件，冲击试样1件（一切三）。
化学成份分析
对材料的化学成分检测取光谱试块一件。
2. 焊接注意事项
1. 焊接工艺规程，焊接工艺评定记录，焊工合格证书等在焊接生产现场应能备查。
2. 焊接前应对待焊表面及邻近区域进行清理，不应有氧化皮、铁屑、铁锈、油脂、毛刺带有害物质。
3. 产品的承压焊缝不允许咬边，焊缝余高不大于2mm，焊缝错边量应小于0.8mm，焊后焊缝应与母材平缓过渡。打磨应小心进行，以避免出现过热区，特别是对于奥氏体不锈钢。
4. 拆除焊接临时性附件的热切割面距离设备侧壁至少为5mm。然后，用机械方法去除剩余部分的材料。拆除后留下的凹坑、焊疤应补焊打磨平滑 ，用目视及渗透检查，不应有裂纹等焊接缺陷。
5. 承压对接焊缝应采用全焊透焊缝，外观检查和渗透检查应待焊件缓冷到常温24h后进行，如焊后需作热处理，那么应在热处理后待缓冷到常温24h后进行。
6. 用于承压部位的角焊缝应采用全焊透焊缝，用于非承压部位可用非焊透焊缝，其理论角焊缝高度应大于0.7倍焊角尺寸。
7. 铸件的缺陷应用机械方法去除并用渗透检查，确认其无缺陷后方可施焊。铸件的补焊区均应作外观检查和渗透检查，当修补处坡口垂直深度超过10mm或截面厚度10﹪（取小值），但不超过名义壁厚三分之一时，应增加射线照相检查。当修补处坡口垂直深度超过名义壁厚三分之一时，但不超过三分之二，长度大于三倍壁厚的缺陷时，除渗透和射线检查外，还应带焊件见证件试验。

不符合项的控制
不符合项的定义：性能、文件或程序方面的缺陷，因而使某一物项的质量变得不可接受或不能确定。即成为不满足规定要求的或有缺陷的物项。
不符合项的分类
第一类为一般不符合项，属于较小的、偶然的偏差，经过返工后可使不符合项满足规定的要求。通常在我们厂内自行解决，不须通知买方的监理或部门。
第二类为较大不符合项，这类不符合项偏离买方采购文件或买方批准的供方文件要求，并且对设备维修或设备采购有一定的影响，但能用采购文件中所规定的方法或已掌握的现有工艺予以修理，经修理后，物项能达到与规定的质量特性相应的要求。这类不符合项为必须通知的不符合项，它的处理需经责任单位的技术主管和质保负责人批准，还必须通知买方的监理或部门。（如台山核电铸件补焊）
第二类为严重不符合项，这类不符合项偏离了合同规定的技术要求，不仅影响到物项的性能（如可靠性、精度、使用特性和寿命），给维修增加困难，也对其他有关的物项的实体接口和互换性产生较大的影响，通常用现有的工艺无法修理。这类不符合项为必须批准的不符合项，需按照以专用的工艺评定为基础的修理计划进行修理、或者照原样使用或报废。如果存在着通过修理无法纠正或不能完全纠正的缺陷，责任单位应提交一份不符合项报告和一份照原样使用的申请，必须经买方审查批准。由买方的主管部或主管负责人作出决定，并以书面形式通知供方（表示照原样接受或拒收等），在买方作出决定之前，供方应发出停工通知。（如台山核电阀座热处理）
对于第二类、第三类不符合项补救行动或纠正措施的实施，买方可进行监督和检查。
清洁程序
一、 涂漆前阀门的清洁
1. 脱脂处理：对粘有润滑油或油脂的待涂表面应选用溶剂、乳剂或碱性溶液脱脂，用洗涤剂或碱性溶剂脱脂后必须用热水清洗；
2. 喷丸处理：环境温度高于5℃、相对湿度低于75%，并使用干磨料的情况下进行，当相对湿度超过85%时，必须停止喷丸处理；
3. 手工或动力工具云除毛刺、肉瘤、厚锈等，对喷丸处理难以实现时可用此方法去除，但应遵守下规定：
1) 除锈时只允许对基体材料造成轻微的冷作硬化；
2) 用硬刷刷过后必须再用软刷仔细地扫刷；
3) 敲铲、扫刷、打磨或刮削之后，必须再用干燥无油的压缩空气除尘。
4) 用机械方法处理后的表面，要求达到GB/T 8923中除锈等级St3级。

二、装配前阀门的清洗
1. 初步清洗：对需清洗组装的零部件和使用的工具应作初步清洗（机械清理和化学清洗）后方可进入清洗车间。
2. 清洗要求：
1) 根据阀门类型选用C类清洁度。
2) 清洗用水选用C级水，中间清洗用经过滤的自来水。
3) 清洗方式：对于小零件采用槽式浸洗法，对于大零件部件（如阀体）采用喷洗法与擦洗法。
4) 清洗工具：清洗时只能使用不锈钢丝刷，尼龙刷或未使用的干净的不起毛的布料。
3. 清洗程序：
1) 金属清洗剂浸洗和擦洗。
2) 用经过滤的自来水冲洗。
3) 在常温用C级水冲洗。
4) 用温度在60℃至80℃的干燥无油的空气吹干。
5) 用脱酯不起毛的清洁白布擦拭，并及时做好防锈处理。
4. 清洗质量的检验：清洁工作一旦结束，即应通过清洁度检查证明有关表面是否达到要求的清洁度。
清洁度要求：
1) 目视检查 碳钢表面允许存在牢固附着的氧化皮，以及在冷水洗涤时不剥落不脱皮的油漆标记，碳钢和不锈钢表面允许存在硬鬃刷刷不掉锈蚀膜。
2) 冲洗水检查 至少取决40L最终清洗或冲洗的水作为样品，并经过一个白棉布滤器过滤，滤布特征是90g/m2 ，每毫米经钞和纬纱3至4支纱，布表面积必须是10 dm2 。滤布的外观必须是湿润的、清洁的，仅可带有少量污点（灰尘和锈），一定不能有尺寸大于1.5mm的颗粒，允许有极细的毛状物，其长度可达3mm，滤布上一定不能有有机杂质或外来杂质的痕迹。
三、阀门总装配后的情况
1. 阀门水压试验后，用B级水冲洗后，清除试验残液，用温度在60℃至80℃的干燥无油的空气吹干，最后，用脱酯不起毛的清洁布擦拭，并及时做好防锈处理。
阀门水质试验结束并按总装清洗程序检验合格后，其进出口处，应用聚乙烯或木制盲板封住，整机用聚乙烯塑料薄膜包扎后放入封闭的木箱。
质量大纲中的质量计划控制点
控制点是对需要重点控制的质量特性、关键部位、薄弱环节以及主导因素等采取特殊的管理措施和方法，实行强制管理，使工序或检测过程处于良好状态，以保证达到规定的要求。
控制点包括书面见证点（R点），现场见证点（W点），停工待检点（H点）
书面见证点（R点）：检测方应向监督方提供质量计划中的R点（重要工序）的有关文件（如技术参数和检测数据等），监督方应将实测数据和检测记录与有关标准、作业指导书或验收准则等文件进行核对和比较，以确定该工序的内容是否已处于受控状态。主要设置在文件，程序，报告等审查步骤上。
现场见证点（W点）:应在W点（关键工序）到来之前通知监督方，由监督方派人对W点实施监督，如监督方因故不能到达检测现场出席监督，检测方可以进行W点相应的工序操作，包括可以进行W点以后的工作，同时，W点自动转为书面见证点（W点），检测方应向监督方提交W点有关的文件和记录，由监督方进行审核和认可。主要设置在关键工序或监督方关注的工序上，若监督方不能来，可以往下进行。
停工待检点（H点）：应在H点（关键工序）到来之前通知监督方，由监督方派人对H点实施监督，如监督方未按规定到达检测现场出席监督，检测方应停止进入H点相应的工序，更不能擅自进行H点以后的工作，此过程中，检测方应等待监督方一段时间，监督方也应与检测方及时联系并商定更改见证时间或转为书面见证点（R点）。主要设置在关键工序上，由监督方派人对H点实施监督，若监督方没来，不能往下进行。这里检测方与监督方的通知和联系都是以书面形式传递的
这里主要介绍了NK阀的制造流程、核电阀门的注意事项、只有严格按照工艺流程一步步制造、才能生产出合格的产品、才能满足用户的需求、才能保证国家和人民的利益安全、同时才能有市场厂

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