浅析阀门密封面堆焊质量控制的常见问题
方翔
浙江永盛科技股份有限公司 浙江省杭州市 311400
摘要：科技的进步，促进工程建设事业得到快速发展。在工业生产中，阀门作为一种重要的压力管道元件，具有截止、调节、止逆、安全等重要作用。随着我国阀门制造业的飞速发展和对质量的不断追求，密封面制造工艺技术及其装备愈益显得重要。金属密封面堆焊作为阀门密封面制造的主要方法，能起到抗垫伤、抗划伤、耐腐蚀、耐磨损、耐冲蚀的作用。堆焊的符合性和堆焊质量的好坏，直接影响到阀门的密封性、安全性、使用寿命以及制造成本。本文就阀门密封面堆焊质量控制的常见问题展开探讨。
关键词：阀门密封面；堆焊；质量控制
引言
阀门密封面的堆焊是在密封面上堆敷一层具有一定特定性能材料的焊接方法。其目的主要有2种类型，一类是堆焊耐磨层，提高抗擦伤的能力，延长阀门密封面的使用寿命；另一类是堆焊耐腐蚀、耐高温等方面的材料，提高密封面在高温、高压及恶劣条件下的服役寿命.
1阀门密封面堆焊质量控制的常见问题
（一）未进行焊接工艺评定或执行标准错误。通过焊接工艺评定，不仅能够检验按拟订的焊接工艺指导书焊制的焊接接头的使用性能是否符合设计要求，而且为正式制订焊接工艺指导书或焊接工艺卡提供可靠的依据。部分阀门制造企业的焊接工艺评定乱象环生。（1）阀门制造企业没有进行焊接工艺评定试验。认为阀门密封面堆焊焊接工艺由焊工自己选择，如何操作是焊工的职责，不需要焊接工艺规程或焊接工艺卡作为指导。（2）阀门制造企业虽然做了焊接工艺评定试验，编制了焊接工艺评定报告及焊接工艺规程，但是焊接工艺评定执行标准选择错误。NB/T47014—2011《承压设备焊接工艺评定》适用于对接焊缝或者耐蚀堆焊焊接工艺评定，不适用于阀门密封面堆焊所做的专项工艺评定试验，不能作为阀门密封面堆焊焊接工艺选择的依据。针对阀门密封面堆焊工艺，现行标准为GB/T22652—2008《阀门密封面堆焊工艺评定》。（二）焊接质量控制责任人员专业水平普遍较低。根据TSGD2001—2006《压力管道元件制造许可规则》的要求，压力管道元件制造企业应当设置制造（如设计、工艺、材料、焊接等关键工序）和产品检验等质量控制系统责任人员。通过对276份压力管道阀门制造许可鉴定评审报告进行统计分析，阀门制造企业按照法规的要求，设置了焊接质量控制责任人；焊接质量控制责任人员所学专业为焊接或焊接相关专业仅占比22．8％。在开展压力管道阀门制造许可鉴定评审工作和组织特种设备焊接作业人员考核过程中，通过访谈、问卷等方式，呈现出焊接质量控制责任人员不熟知焊缝焊接的一般工艺流程，不了解阀门密封面堆焊工艺流程、不清楚影响阀门密封面堆焊质量的主要因素等现象。焊接影响阀门密封面堆焊质量的主要因素包括焊工、焊接设备、焊接材料、焊接工艺、焊接环境等多个环节。焊接质量控制责任人员作为焊接质量的直接管理者，其专业水平间接影响焊接质量水平。任何一个环节的失控，整个阀门密封面堆焊质量将得不到有效控制，直接影响阀门的各种性能。（3）焊接设备老化，工艺参数不准。焊接设备使用年限长，存在设备老化、外观破旧现象；焊机上的电流表、电压表指针灵敏度降低、指示存在误差，表壳密封破损；焊机调节旋钮损坏，焊接电流、电弧电压指示不准确，都将导致阀门密封面堆焊焊接工艺规程或焊接工艺卡上规定的参数无法得到正确执行。
2质量控制措施
2.1阀门密封面堆焊方法的选用原则
按客户使用要求，结合企业设备情况、阀门密封面的主要失效形式等，选用阀门密封面堆焊的方法。（1）满足阀门密封面的使用条件。
阀门的工作状况十分复杂，选择堆焊方法时，必须首先明确被堆焊零件的磨损类型，然后选取相对应的堆焊合金，从而选择相对应的对焊工艺，这样才能使堆焊后的阀门密封面具有较高的使用寿命。（2）尽量降低焊缝稀释率是堆焊工艺的重要选择原则。堆焊层金属一般含有各种合金元素，而基体材料往往采用WCB，LCC，CF8M等。因而，为了获得合理的化学成分的堆焊焊缝，必须尽量减少母材金属的熔化量，即降低焊缝的稀释率。（3）考虑堆焊工艺的经济性。当有几种堆焊方法都能满足阀门的使用要求时，应尽量选取成本低的堆焊方法，以降低堆焊的总成本。同时也应考虑焊接变形和焊接应力，减小焊接应力和焊接变形有利于提高该产品的使用寿命。（4）提高堆焊生产率的原则。堆焊密封面一般工件数量多，堆敷金属量大，所以应选用生产率较高的堆焊工艺来改善生产者的劳动条件，降低单个产品的成本，提高市场竞争能力。
2.2阀门密封面堆焊层厚度
采用多层堆焊可降低母材表面工作层的稀释率，但此举不仅增加材料消耗，而且由于焊层的增高，焊层裂纹倾向加大，需采取较为复杂的焊接工艺加以控制，制造成本加大。在满足阀门密封面使用性能的前提下，尽量降低堆焊层厚度是阀门优化设计的目的之一。
3发展方向
我国是发展中国家，科学技术水平和工业生产相对来说比较落后，焊接自动化水平只能逐渐提高，手工电弧焊仍占主要地位，预计在今后几年内，焊条的生产还会增高，但到2005年，焊条的比例可能由现在的83%下降到70%左右，10年后大约达到40%～50%，即美国目前的水平”。通过对工业发达国家埋弧焊的应用统计，其所占焊材总产量的比例，基本在10%～15%之间。说明埋弧焊在目前所有的焊接方法中，所占分额已经达到稳定。而我国埋弧焊目前所占比例距这个平衡点还有一定的差距，所以埋弧焊剂还有一定的发展前景，但发展重点应是烧结焊剂”。对于等离子弧堆焊用的合金粉求，性能较好的钴基和镍基粉末由于其价格昂贵，不适应我国的国情，所必铁基合金粉末和复合粉末应该成为发展的重点。同时随着现代科学技术的发展，焊接技术也在不断进步，为了达到提高焊接质量，提高生产效率，降低焊接成本和满足国民经济建设需要。除了研究和发展高效焊接方法和焊接工艺外，焊接材料领域也需要研究开发相应的新品种合理地设计与改进堆焊材料，是一项重要的安全的技术措施。
结语
阀门制造企业的最高质量管理者需要从思想和行动上重视焊接专业技术，任命合格的焊接质量控制责任人员并能充分发挥其职责和权限，对影响阀门密封面堆焊质量的各种因素加以严格控制，阀门密封面堆焊质量才会在一定程度上得到保证。阀门制造企业可以学习锅炉、压力容器制造企业的质量保证体系，严格按照制订的质量保证体系文件管理和运行，阀门密封面堆焊质量会进一步提升。
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