Процесс изготовления клапанов

На первый взгляд клапан состоит из небольшого количества деталей, простой конструкции и средней точности. Это простой компонент в механической промышленности. Однако к уплотняющей части клапана предъявляются особенно высокие требования. Процесс изготовления арматуры сложен, а техническая сложность также высока. На какие характеристики процесса следует обратить внимание?

Особенности процесса изготовления арматуры

1. Материалы изготовления

В связи с большим разнообразием и техническими характеристиками арматуры, широко применяемой в различных областях народного хозяйства, сценарии их применения сильно различаются. Например, в таких условиях работы, как высокая температура и высокое давление, низкая температура и сильный холод, огнеопасные и взрывоопасные, высокотоксичные и сильноагрессивные среды, к материалам клапанов предъявляются строгие требования.

Помимо чугуна, углеродистой стали и легированной конструкционной стали, широко используются также нержавеющая сталь CrNi, азотированная сталь CrMoAl, жаростойкая сталь CrMoV, кислотостойкая сталь CrMnN, дисперсионно-твердеющая сталь, дуплексная нержавеющая сталь, низкотемпературная сталь, титановый сплав, сплав монеля, сплав инконель, сплав Hastelloy и цементированный карбид G0CrW. Литейные, сварочные и обрабатывающие свойства этих высоколегированных материалов очень плохие, что существенно затрудняет процесс изготовления. Более того, большинство этих материалов являются драгоценными, имеют высокую легированность, высокую прочность и твердость. Возникает множество сложностей с выбором, подготовкой и закупкой материала. Некоторые материалы сложно приобрести и доставить из-за их небольшого использования.

2. Строение литейной заготовки

Большинство заготовок клапанов изготавливаются из тонкостенных отливок сложной конструкции. Они требуют не только хорошего внешнего вида, но также плотного внутреннего качества и хорошей металлографической структуры. Не должно быть дефектов, таких как поры, усадочные полости, включения песка или трещины. Поэтому процесс его литья сложен, а технология термообработки весьма сложна. В машиностроительной промышленности сложность литья тонких отливок клапанов, выдерживающих давление, гораздо более сложна и трудна, чем отливка других механических компонентов.

3. Технология механической обработки.

Из-за плохих характеристик резания большинства высокопрочных, высокотвердых и высококоррозионностойких материалов, таких как высоколегированная нержавеющая сталь и кислотостойкая сталь, которые имеют такие недостатки, как высокая ударная вязкость, высокая прочность, плохое рассеивание тепла, высокая вязкость стружки и сильная склонность к наклепу, трудно достичь требуемой точности размеров и качества поверхности, что создает определенные трудности с инструментами, процессами и оборудованием для механической обработки. Кроме того, требования к точности обработки, углу посадки, чистоте поверхности и парной уплотнительной паре уплотнительной поверхности клапана также очень высоки, что существенно затрудняет механическую обработку.

4. Технологическое расположение деталей клапана

Основные компоненты клапана немногочисленны, а его конструкция относительно проста. Точность обработки большинства размеров невысокая, а внешний вид довольно грубый. Это создает у людей впечатление, что это простая машина. Фактически, часть клапана, уплотняющая сердце, чрезвычайно точна. Требования к «трем степеням» (плоскость, гладкость и твердость) к его уплотнительной поверхности очень высоки, а степень прилегания пары уплотнений, образованной двумя уплотняющими поверхностями, должна достигать нуля или нуля, чтобы соответствовать требованию нулевой утечки при испытании на герметичность. Подобная грубая привязка, обеспечивающая точное требование к нулевому значению сердечной части, является основной технологической трудностью при обработке клапанов.

5. Испытание и проверка арматуры.

Клапаны являются важными открывающими, закрывающими и регулирующими компонентами напорных трубопроводов. Однако условия эксплуатации напорных трубопроводов сильно различаются: высокая температура и высокое давление, низкая температура и глубокий холод, пожаро-взрывоопасные, высокотоксичные и сильнокоррозионные. Однако условия испытаний и проверок при производстве клапанов не могут соответствовать тем же требованиям, что и условия работы. Различные международные и отечественные стандарты испытаний клапанов предусматривают, что испытания следует проводить в условиях, близких к нормальной температуре, с использованием газа или воды в качестве среды. Это представляет собой довольно фундаментальную скрытую опасность: клапаны, прошедшие обычные заводские испытания, в суровых реальных условиях работы могут не соответствовать требованиям использования из-за таких проблем, как выбор материала, качество литья и повреждение уплотнений, а также могут возникнуть серьезные проблемы с качеством. Неудивительно, что некоторые опытные специалисты по пневматическим клапанам, проработавшие всю свою жизнь, с возрастом становятся более сдержанными и обеспокоенными.

Процесс изготовления клапана

Шаг 1: Изготовление корпуса клапана

Корпус клапана (литье, наплавка уплотнительной поверхности)

Заготовка отливки (согласно нормам) → Входной контроль (согласно нормам) → Наплавочная емкость → ультразвуковая дефектоскопия (согласно чертежам) → Наплавка и послесварочная термообработка → Финишная обработка → шлифовка уплотнительных поверхностей? Проверка твердости уплотняемых поверхностей и контроль цветной дефектоскопии.

Шаг 2: Процесс изготовления внутренних частей клапана

A. Внутренние компоненты, требующие обработки уплотнительных поверхностей, такие как диски клапанов, седла клапанов и т. д.

Заготовка сырья (согласно нормам) → Входной контроль (согласно нормам) → Изготовление заготовок (круглая сталь или поковки, в соответствии с технологическими требованиями чертежей) → Черновая обработка поверхностей ультразвуковой дефектоскопии (согласно чертежам) → Черновая обработка канавок наплавки → Наплавка и послесварочная термообработка? «Точная обработка каждой детали?» Шлифовать уплотнительную поверхность? Проверка твердости уплотняемых поверхностей и контроль цветной дефектоскопии.

Б. Шток клапана

Заготовка сырья (по нормам) → входной контроль (по нормам) → изготовление заготовок (круглая сталь или поковки, в соответствии с технологическими требованиями чертежей)? Черновая обработка наплавочной канавки → Наплавка и послесварочная термообработка? Прецизионная механическая обработка всех деталей → Шлифование внешнего круга → обработка поверхности стержня клапана (азотирование, закалка, химическое покрытие) → окончательная обработка (полировка, шлифовка и т.д.) → Шлифование уплотнительной поверхности → проверка твердости уплотнительной поверхности и контроль цветопередачи.

C. Внутренние компоненты, не требующие наплавки уплотнительных поверхностей и т. д.

Заготовка сырья (согласно нормам) → Входной контроль (согласно нормам) → Изготовление заготовок (круглая сталь или поковки, в соответствии с технологическими требованиями чертежей) → Черновая обработка поверхностей ультразвуковой дефектоскопии (согласно чертежам) → Чистовая обработка всех деталей.

Шаг 3: Изготовление крепежа

Заготовка сырья (в соответствии со стандартами) → входной контроль (в соответствии со стандартами) → Изготовление заготовок (круглая сталь или поковки, в соответствии с технологическими требованиями чертежей) и отбор проб для необходимого контроля → Черновая механическая обработка → чистовая обработка → спектральный контроль.

Шаг 4: Окончательная сборка

Собрать детали → Очистить и промыть → Черновая сборка (по чертежу) → Гидростатическое испытание (по чертежу и обработать) → После прохождения разобрать и очистить → Окончательная сборка → Отладка электроузла или привода (для электрозадвижек) → Покраска и упаковка → отгрузка.

Шаг 5: Процесс производства и проверки продукции

1. Различные характеристики закупаемого компанией сырья.

2. Используйте спектрометр для проведения испытаний сырья и распечатайте отчет об испытаниях сырья для резервного копирования.

3. Используйте вырубную машину, чтобы разрезать сырье.

4. Инспекторы проверяют диаметр и длину резки сырья.

5. Кузнечно-ковочный цех проводит ковочно-формовочную обработку сырья.

6. Контролеры проводят различные размеры формованных заготовок.

7. Рабочие обрезают ненужные края заготовок.

8. Пескоструйщики проводят поверхностную пескоструйную обработку заготовки.

9. Инспекторы проводят проверку обработки поверхности после пескоструйной обработки.

10. Рабочие занимаются механической обработкой заготовок.

11. Обработка резьбы уплотнения корпуса клапана. Сотрудники проводят самоконтроль во время обработки, а проверяющий персонал проверяет продукт после обработки.

12. Обработка резьбы соединения гидроблока.

13. Обработка среднего отверстия.

14. Инспекторы проводят итоговую проверку.

Квалифицированные полуфабрикаты отправляются на склад полуфабрикатов.

16. Полуфабрикаты подвергают гальваническому покрытию.

17. Контроль гальванической обработки поверхности полуфабрикатов.

18. Осмотр различной фурнитуры (шарики, стержни клапанов, седла уплотнений).

19. Цех окончательной сборки проводит сборку продукции – проверяющий персонал на сборочной линии осматривает продукцию.

20. После сборки изделия проходят испытания под давлением и сушку перед переходом к следующему процессу.

21. Цех окончательной сборки проводит упаковку продукции - проверяющий персонал упаковочной линии проверяет качество герметизации, внешний вид и крутящий момент продукции. Некондиционную продукцию никогда не разрешается упаковывать.

22. Соответствующая продукция упаковывается и отправляется на склад готовой продукции.

23. Все записи проверок будут классифицированы и сохранены в компьютере для удобства использования в любое время.

24. Соответствующая продукция отправляется контейнерами как внутри страны, так и за границу.