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目 录 1

序 1

前言 1

第1章概论 1

第1节 阀门在国民经济中的重要性 1

第2节阀门密封面的作用和形成 3

第3节阀门密封面的要求 5

第4节国外阀门密封面堆焊材料、堆焊工艺研究概况 6

一、国外阀门密封面堆焊材料 7

二、国外阀门密封面堆焊工艺及设备 14

第5节我国阀门密封面堆焊材料和堆焊工艺研究概况 19

一、我国阀门密封面堆焊材料 20

二、我国阀门密封面堆焊工艺及设备 24

参考文献 26

第2章阀门密封面擦伤机理与堆焊材料的选择 28

第1节试块的擦伤机理与阀门密封面的失效 28

一、磨损过程分析 28

二、擦伤破坏 29

三、摩擦副的擦伤试验 29

四、阀门密封面的失效 29

第2节材料、工艺对抗擦伤性能的影响 32

一、合金材料的影响 32

二、加工工艺的影响 35

一、硬度差的影响 37

第3节密封副硬度差、硬度对抗擦伤性能的影响 37

二、硬度的影响 38

三、硬度的分配 39

第4节 比压与吻合度对抗擦伤性能的影响 40

一、比压的影响 40

二、吻合度的影响 42

第5节各类阀门密封面堆焊材料的选择 42

一、各类阀门密封面的特点及其失效形式 42

二、堆焊材料的选择 42

参考文献 45

二、阀门密封面堆焊焊条分类 47

一、简述 47

第1节 阀门密封面堆焊焊条分类 47

第3章阀门密封面堆焊用焊条 47

第2节Cr13型密封面堆焊焊条 50

一、Cr13型不锈钢焊条概述 50

二、2Cr13堆焊金属的特点 55

三、2Cr13型焊条堆焊金属的应用 55

第3节铬锰型密封面堆焊焊条 56

一、85号铬锰氮合金堆焊焊条 56

二、D516M、D516MA铬锰合金堆焊焊条 63

三、137号铬锰硼合金堆焊焊条 63

四、球墨铸铁阀门堆焊用D567铬锰型焊条 70

五、D507Mo和D577阀门堆焊焊条 74

第4节铬镍硅型不锈钢堆焊焊条 77

一、9-6D、9-6DB、9-6DB1、9-6DB2焊条 78

二、D547Mo焊条 85

第5节高铬合金铸铁堆焊焊条 88

一、堆焊金属的成分和硬度 89

二、堆焊金属的主要性能 90

三、堆焊金属的特点 90

四、高铬合金铸铁堆焊焊条的选用 90

第6节钴基合金堆焊焊条 90

一、使用条件 91

二、钴基合金的主要性能 91

参考文献 94

四、钴基合金焊条的选用 94

三、堆焊金属的特点 94

第4章阀门密封面埋弧自动堆焊焊剂 96

第1节阀门密封面埋弧自动堆焊焊剂的应用 96

第2节埋弧自动焊剂的特点 98

一、熔炼焊剂的特点 99

二、非熔炼焊剂的优点 100

三、非熔炼焊剂存在的问题 101

四、非熔炼焊剂的配方设计 101

第3节非熔炼焊剂应用中的几个理论问题 103

一、熔池金属的脱氧 103

二、焊接熔池的合金化 105

三、焊层金属的变质处理 110

四、电弧气相反应的一些特点 114

五、熔渣的碱度与焊缝金属含氧量及冲击韧度 117

第4节粘结焊剂在阀门埋弧自动堆焊应用中的几个实例 120

一、18-8型合金自动堆焊粘结焊剂 120

二、2Cr13MnSi自动堆焊用高合金粘结焊剂 124

三、85号铬锰氮型自动堆焊用高合金粘结焊剂 131

四、137号铬锰硼型自动堆焊用高合金粘结焊剂 138

五、四种粘结焊剂应用的技术一经济分析 143

参考文献 143

第5章等离子弧堆焊、氧乙炔喷焊用合金粉末 145

第1节铁基合金粉末的研制与选用 145

一、Cr13的寿命 145

二、合金粉末焊层组织和硬度的设计 148

三、合金粉末成分的设计 149

四、对合金粉末的要求 152

五、铁基粉末的发展及选用 152

第2节F326铁基合金粉末 154

一、使用条件 154

二、各元素的作用 155

三、合金粉末的主要性能 156

四、堆焊金属的主要性能 157

五、热处理条件对焊层硬度的影响 159

六、F326堆焊层金相分析 160

七、使用寿命 161

一、使用条件 162

第3节F311、F312铁基合金粉末 162

二、F311、F312铁基合金粉末的主要性能 163

三、F311、F312合金主要性能 164

四、F311铁基合金焊层的相结构分析 167

五、使用寿命 167

第4节F327A铁基合金粉末 168

一、使用条件 168

二、各元素的作用 169

三、合金粉末的主要性能 169

四、堆焊金属的性能 169

第5节Fe-3、Fe-4铁基合金粉末 171

一、使用条件 171

五、其它性能 171

二、合金粉末的主要性能 172

三、堆焊金属的主要性能 172

四、使用寿命 173

第6节F321、F322铁基合金粉末 173

一、使用条件 173

二、合金化原理 174

三、堆焊金属的主要性能 176

四、使用寿命 178

第7节镍基自熔性合金粉末 179

一、镍基粉末的种类 179

二、平板闸阀应用镍基粉末实例 183

三、镍基粉末应用前景 187

第8节钴基自熔性合金粉末 189

一、钴基粉末的种类 190

二、典型钴基粉末F223的主要性能 190

第9节铜基自熔性合金粉末 192

一、F422型锡磷青铜粉末 193

二、K型锡青铜合金粉末 196

三、PHCu-200白铜合金粉末 198

第10节复合粉末材料 200

一、镍基碳化钨粉末 200

二、钴基碳化钨粉末 204

参考文献 204

第1节堆焊焊丝的特点 206

第6章阀门堆焊焊丝 206

第2节氧乙炔堆焊用黄铜焊丝 207

一、普通黄铜 207

二、特殊黄铜及焊丝 209

第3节氩弧焊用铝青铜焊丝 212

一、二元铝青铜 213

二、多元铝青铜与焊丝 214

第4节钴基合金焊丝 217

一、使用条件 217

二、主要合金元素的作用 217

三、堆焊金属主要性能 219

四、金相分析 222

六、高温硬度 224

七、抗热疲劳性能 224

五、热态组织稳定性 224

第5节NDG-2#镍基合金焊丝 226

一、使用条件 226

二、合金化原理 226

三、堆焊金属主要性能 228

四、工况运行 232

五、强化机理分析 232

一、使用条件 233

二、合金化原理 233

第6节莱武相强化的FeY5合金焊丝 233

三、金相分析 234

四、抗磨损性 235

五、抗腐蚀性 237

六、硬度 239

七、其他物理性能 239

八、综合分析 239

参考文献 240

第7章 手工电弧堆焊工艺设备及辅助装置 241

第1节手工电弧堆焊工艺 241

一、手工电弧堆焊的工艺特点 241

二、手工电弧堆焊操作技术 241

三、常见缺陷产生的原因及预防措施 245

四、返修方法 247

第2节典型阀门堆焊焊条的应用 248

一、Cr13型阀门堆焊焊条的应用 249

二、铬锰型阀门堆焊焊条的应用 250

三、高温高压阀门堆焊焊条的应用 253

四、钴基合金堆焊焊条的应用 254

第3节手工电弧堆焊设备 256

一、对手工电弧焊电源设备的要求 256

二、手工电弧焊机的选用原则及负载持续率 257

三、手工电弧焊机的维护修理 259

一、旋转工作台 263

第4节手工电弧堆焊的辅助装置 263

二、斜度胎 265

三、自制的专用焊钳 265

参考文献 267

第8章埋弧自动堆焊工艺、设备及辅助装置 268

第1节 密封面埋弧自动堆焊工艺特点 268

一、通常采用的方法 268

二、合金过渡的方式 269

第2节密封面埋弧自动堆焊工艺 270

一、堆焊前堆焊面的加工 270

二、堆焊工艺规范的确定 270

三、堆焊 271

一、堆焊电弧电压对焊道成型及合金元素过渡的影响 272

第3节堆焊规范对焊道成型和合金过渡的影响 272

四、补焊 272

五、焊后热处理 272

二、堆焊电流对焊道成型及合金元素过渡的影响 274

三、堆焊速度对焊道成型及合金元素过渡的影响 275

四、焊丝直径对堆焊焊道成型及合金元素过渡的影响 277

五、其它因素对堆焊焊道成型及合金元素过渡的影响 278

第4节密封面埋弧自动堆焊常见缺陷的产生及预防 281

一、裂纹 281

二、气孔 282

三、夹渣 282

第5节密封面埋弧自动堆焊设备 283

四、缺肉 283

一、改装的MZ-1000型埋弧自动堆焊机的结构特点 284

二、焊接电源 288

三、控制系统 288

第6节密封面埋弧自动堆焊机常见故障及排除方法 300

第7节密封面埋弧自动堆焊辅助装置 301

参考文献 304

第9章等离子弧堆焊工艺及设备 305

第1节等离子弧的产生及特点 305

一、等离子体 305

二、等离子弧 307

一、焊枪 312

第2节等离子弧堆焊设备 312

二、机械装置 319

三、电器控制系统 323

四、水、气系统 333

五、设备的故障及排除 335

第3节粉末等离子弧堆焊工艺 335

一、主要工艺指标 335

二、主要工艺参数分析 337

三、堆焊工艺 340

四、工艺故障分析及排除方法 348

五、典型产品堆焊实例 354

一、堆焊工艺方法比较 359

第4节铜基合金粉末用于铸钢、铸铁阀门等离子弧堆焊工艺 359

二、铜基合金粉末堆焊的特点 360

三、堆焊工艺 362

四、典型产品堆焊实例 364

第5节排丝等离子弧堆焊工艺 364

一、排丝等离子弧堆焊工艺特点 364

二、主要工艺参数分析 365

三、典型产品堆焊实例 366

参考文献 368

第10章氧乙炔堆焊、喷焊设备及工艺 369

第1节氧乙炔火焰 369

一、中性焰 370

三、氧化焰 371

二、碳化焰 371

四、各种火焰的获得及适用范围 372

第2节气体 372

一、氧气 372

二、乙炔 372

第3节氧乙炔堆焊、喷焊用设备及工具 373

一、乙炔发生器 373

二、瓶装乙炔 376

三、回火防止器 377

四、乙炔过滤器及干燥器 379

六、氧气瓶 381

五、减压器 381

七、氧乙炔焊炬 384

八、氧乙炔喷焊枪 384

九、橡胶管 390

第4节氧乙炔堆焊工艺 392

一、铜合金的氧乙炔堆焊 392

二、钴基硬质合金的氧乙炔堆焊 394

三、镍基合金NDG-2#氧乙炔堆焊 401

第5节氧乙炔喷焊工艺 405

一、焊前预处理 405

二、喷焊操作 406

三、喷焊件的后处理 410

五、喷焊实例 411

四、尺寸测量 411

参考文献 418

第11章氩弧堆焊工艺及设备 419

第1节氩弧焊原理及其在阀门密封面堆焊的应用 419

第2节钨极氩弧焊设备 421

一、氩弧焊电源 421

二、高频振荡器 424

三、焊炬 426

四、供气系统 428

五、水路系统 432

六、电极材料 432

七、典型手工钨极氩弧焊设备 432

一、气体保护效果 433

第3节手工钨极氩弧焊工艺及操作技术 433

二、焊前处理 434

三、钨极的直径及端部形状的选择 435

四、电源种类与极性的选择 435

五、堆焊规范的选择 436

六、操作技术 436

第4节阀门密封面氩弧堆焊典型实例 437

一、铝青铜密封面堆焊实例 437

二、钴基合金堆焊实例 441

三、镍基合金堆焊实例 442

参考文献 443

一、热喷涂工艺分类 444

第12章 热喷涂技术在阀门密封面上的应用 444

第1节热喷涂原理及特点 444

二、热喷涂工艺的优缺点 445

第2节典型热喷涂材料的特性 446

一、热喷涂材料分类 446

二、镍包铝复合粉末 447

三、镍铬包铝复合粉末 449

四、铝青铜丝 449

第3节镍包铝合金粉末在大型低压蝶阀上的应用 450

一、镍铝密封面的主要性能 450

二、镍铝涂层用于蝶阀及条件 456

二、涂层的力学性能 458

一、基体及密封面材料 458

第4节镍基自熔性合金粉末在低压蝶阀上的应用 458

三、抗腐蚀性 459

四、使用寿命 460

第5节 电弧喷涂技术在阀门上的应用前景 460

一、电弧喷涂的特点 460

二、电弧喷涂在阀门上的应用前景 461

参考文献 463

第13章 密封面性能试验方法 464

第1节硬度试验方法 464

一、布氏硬度试验 465

二、洛氏硬度试验 465

三、维氏硬度及显微硬度试验 466

四、高温硬度试验 468

五、各种材料适用的硬度试验法 468

第2节密封面寿命试验 469

一、大流量动压寿命试验 470

二、小流量静压寿命试验 471

三、密封面寿命评定 473

第3节抗擦伤性能试验 474

一、直动式抗擦伤试验 474

二、旋转式抗擦伤试验 476

三、试验条件 477

四、试验结果的处理与评定 477

第4节抗磨损性能试验 478

一、磨损试验原理 479

二、试验条件 480

三、中间材料、载荷、相对磨损速度、摩擦距离的设定 482

第5节冲蚀和气蚀试验 483

一、冲蚀试验 484

二、气蚀试验 486

第6节抗腐蚀性试验 489

一、试验原理 489

二、试验室抗均匀腐蚀性试验 490

三、晶间腐蚀倾向试验 493

第7节抗氧化性试验 494

一、试验条件 495

二、试验方法 498

三、结果计算 499

第8节抗裂性试验 500

一、堆焊密封面抗裂性试验原理 500

二、试验方法 501

第9节热态性能试验 502

一、热态组织稳定性试验 502

二、热疲劳试验 503

参考文献 503

第1节密封面材料的切削加工性 505

一、成分、金相组织对切削加工性的影响 505

第14章阀门密封面材料的切削加工 505

二、密封面材料的切削加工特点 506

第2节密封面材料的车削加工 508

一、切削条件的确定 508

二、车削加工 513

第3节密封面材料的磨削加工 514

一、普通砂轮磨削 514

二、超硬磨料砂轮磨削 516

第4节密封面的滚轮珩磨 521

一、滚轮珩磨的工作原理 521

二、影响珩磨效果的因素 521

三、密封面的滚轮珩磨 522

参考文献 524

第1节概述 525

第15章阀门密封面材料国内外标准 525

第2节 中国阀门密封面材料标准 526

第3节 国外阀门密封面材料标准 528

参考文献 539

第16章安全防护技术 540

第1节堆焊过程中有害物的危害 540

一、有害气体 540

二、光辐射 542

三、金属烟尘 543

四、高频电磁场 545

一、通风技术防护措施 546

五、放射性 546

第2节堆焊生产的安全防护技术措施 546

二、个人防护措施 552

三、放射性防护 553

第3节密封面堆焊生产安全防护发展途径 553

一、堆焊工艺的改进 553

二、堆焊材料的改进 554

参考文献 554

附录 556

附录A 阀门手工堆焊焊条国内外牌号对照表 556

附录B 自熔性合金粉末牌号对照表 557