目錄第一章幫浦閥材料
第一節閥體、閥蓋和閘板（閥瓣）的材料
第二節內件材料
第三節焊接材料
第四節墊片
第五節填料
第六節緊韌體
第二章美標閥門
第三章焊接質量控制
第一章幫浦閥材料
閥門是接通流體通路或改變流向、流量及壓力的裝置。其功能是接通或截斷流體通路、調節流體流量、壓力；防止流體倒流和釋放過剩壓力。為了保證閥門有效地實施這些功能必須滿足許多條件例如選擇合適的閥門型別、結構、材質等等。
其中，材質的選擇是十分重要的乙個環節。
由於各工業領域的特殊性以及考慮流體的溫度、壓力、特性、腐蝕以及材料的資源、製造的工藝性等情況，使材料的選擇十分困難。但是，總的材料選擇原則有以下三個方面
一、滿足使用效能的要求
為了滿足使用效能，就要根據閥門的工作條件，即介質的溫度、壓力、介質的性質例如有無腐蝕、有無顆粒、是否會被金屬離子汙染以及閥門零件在閥門中所起的作用、受力情況等等來選擇材料。而最最關鍵的是要保證閥門在相應的環境中可靠的工作。
二、有良好的工藝性
工藝性包括鑄造、鍛造、切削、熱處理、焊接等效能。
三、有良好的經濟性
經濟性即是要用盡可能低的成本製造出符合效能要求的產品。評價經濟性的好環可以用價值與效能（功能）成本三者關係表示。
從上式可看出提高產品價值有三個途徑：效能不變成本降低；成本不變提高效能；提高一定成本帶來效能更大的提高。
需要說明的是工藝性和經濟性要服從使用效能的要求，也就是說要在保證使用效能的前提下力求有良好的工藝性和經濟性。十全十美的木料是沒有的，選材要綜合考慮，解決主要矛盾。例如：
在有些強腐蝕工況下使用的閥門，由於沒有耐這種介質腐蝕的密封面材料，只能用本體材料作密封面，但是容易造成密封擦傷。密封面擦傷總比堆焊了其他密封面材料而造成嚴重腐蝕破壞要強。這種選材的處理方法就是解決腐蝕這個主要矛盾來保證閥門一定的使用週期。
可供製造閥門零件的材料牌號很多，包括各種鑄鐵，鋼材、有色金屬及其合金、各種非金屬材料等等。為了減少**和儲備上的困難、在一定範圍內使用的通用閥門主要零件材料已經標準化了。例如jb/t 5300-1991《通用閥門材料》，sh 3064-94《石油化工鋼製通用閥門選用、檢驗及驗收》中對某些閥門的零件應選什麼材質作了規定。
某些產品標準中根據該產品的適用條件也對某些零件材料作了原則的規定。但是工業生產的各個領域其工況條件、介質特性十分複雜，所以我們必須了解材料的特性、應用場合以便為了適應某一工況條件盡量正確、合理的選擇材料和代用材料。
第一節閥體、閥蓋和閘板（閥瓣）的材料
閥體、閥蓋和閘板（閥瓣）是閥門的主要零件之一，直接承受介質壓力。其中閥體、閥蓋是承壓件，閘板（閥瓣）是控壓件。承壓件的定義是：
一旦它們破壞，其所包容的流體會釋放到大氣中的零件。因此，所用的材料必須具有能在規定介質溫度和壓力作用下達到的機械效能和良好的冷、熱加工工藝性。
大多數閥門的閥體、閥蓋和閘板（閥瓣）形狀都比較複雜，因此一般採用鑄件較多。只有某些小口徑閥或特殊工況要求的閥門採用鍛件。
一、碳素鋼
適用於非腐蝕性介質，在某些特定條件下如在一定範圍內的溫度、濃度條件下也可用於某些腐蝕性介質。適用溫度-29～425℃。
1. 碳素鑄鋼
目前國內採用的現行標準是gb 12229-89《通用閥門碳素鋼鑄件技術條件》，材料牌號為wca、wcb、wcc。該標準是參照美國材料試驗協會標準astm a216-77《高溫用可熔焊碳鋼鑄件標準規範》制定的。美國的這個標準至少已修改過兩次而我們的gb 12229-89仍在使用。
目前見到的較新的版本是astm a216-89。它與astm a216-77的區別（也即與gb 12229-89的區別）在於以下三個方面
a：89年的標準對wcb鋼增加了一條規定，即含碳量最大限值每降低0.01%含錳量最大限值可增加0.04%直到最大值為1.28%。
b： wca、wcb、wcc三個牌號的雜質元素cu：77年為0.
50%，89年修改為0.30%；cr：77年為0.
40%，89年修改為0.50%；mo：77年為0.
25%，89年修改為0.20%。
c：雜質元素的總合應≤1.0%，89年加上了當有碳當量要求時此條不適用，並規定三個牌號的碳當量最大值為0.5以及碳當量的計算式。
注意事項：
a：合格的鑄件必須是化學成份合格，力學效能也合格，並且全面達到標準要求，特別是雜質元素的控制，否則影響焊接效能。
b：標準中規定的化學成份是最大值。在製造過程中為了獲得良好的焊接效能又能達到標準中規定的力學效能必須制訂化學成分的內控標準和對鑄件，試棒進行正確的熱處理。
否則製造不出合格的鑄件。例如wcb鋼的含碳量標準規定≤0.3%如果冶煉出來的wcb鋼含碳量為0.
1%或更低從成分上看是合格的，但力學效能達不到要求。含碳量如果等於0.3%也合格但焊接效能差，含碳量的控制以0.
25%左右為最佳。如果做「出口」有的外商會提出含碳量的控制要求。
c：關於碳素鋼閥門的溫度範圍
（a）jb/t 5300-91《通用閥門材料》規定碳素鋼制閥門的適用溫度為-30℃至450℃。
（b）sh 3064-94《石油化工鋼製通用閥門選用、檢驗及驗收》規定碳素鋼制閥門的適用溫度為-20℃至425℃（使用下限規定為-20℃是為了與gb 150鋼製壓力容器統一）。
（c）ansi b16.34《法蘭和對焊端閥門》壓力——溫度額定值基準中規定wcb a105（碳素鋼）適用溫度範圍為-29℃至425℃不允許在425℃以上長期使用。固碳素鋼在425℃以上有石墨化傾向。
2.碳素鋼鍛材
jb/t 7746-95《縮徑鍛鋼閥門》執行gb 12228-89《通用閥門碳素鋼鍛件技術條件》。jb/t 450-92《pn16.0～32.
0mpa鍛造角式高壓閥門、管件、緊韌體技術條件》中執行的jb 755-85《壓力容器技術條件》已廢止，由jb 4726-94《壓力容器用碳素鋼和低合金鋼鍛件》代替。
製造鍛造閥門主要承壓件、閥體、閥蓋的材料最常用的牌號是gb 699《優質碳素結構鋼技術條件》中的20、25、30、35、40以及25mn。
一般習慣上中壓鍛鋼閥採用25號鋼製作承壓件。35號、40號用於製作pn16.0mpa、pn32.
0mpa鍛造角式高壓閥承壓件。pn14.0mpa的縮徑鍛鋼閥承壓件常用25或25mn製作。
應注意鍛件鍛造後必須進行熱處理，25號鋼以下包括25號採用正火處理，30、35、40根據產品設計需要的力學效能採用正火或調質處理。
引進裝置進入我國後，國外進口的鍛造碳素鋼閥門如800磅級鍛鋼閥採用的材料是astm a105《管道部件用碳鋼鍛件》其主要化學成分（%）：cmn si p s
0.35 0.60～1.05 ≤0.35 ≤0.04 ≤0.05
力學效能：σb（mpa） σs（mpahb
485 ≥250 ≥22 ≥30 ≤187
注意事項：
a：astm a105並不是我國的25號鋼或25mn鋼，雖然其主要化學成分相當於我國的25mn，但astm a105對其雜質元素cu、ni、cr、mo、v、nb的控制以及c、mn含量的關係都有控制要求。
b鍛鋼閥門是否需要進行材料的力學效能檢測是根據產品設計要求決定的，對於低碳鋼只要化學成份合格，正火的熱處理工藝正確，他的力學效能就是一定的，不象中碳鋼和高碳鋼可以按淬火後的不同回火溫度得到不同的力學效能。對於鍛造高壓閥門如pn16.0mpa、pn32.
0mpa或更高壓力的鍛鋼閥由設計決定採用的材料應達到的機械效能。根據所要求的機械效能確定回火溫度以達不到材料的效能符合設計要求。
二、不鏽鋼
閥門中常用的不鏽鋼是奧氏體不鏽鋼，用於腐蝕性介質適用溫度範圍很廣，低溫可用於-269℃（液氦）高溫可達816℃常用的溫度範圍為-196℃（液氮）至650℃。
奧氏體不鏽鋼具有良好的耐腐蝕性、高溫抗氧化性、和耐低溫效能。因此，廣泛用於製作耐腐蝕閥門、高溫閥門和低溫閥門。
奧氏體不鏽鋼的耐蝕性是相對的，不是什麼樣的腐蝕介質它都能承受。金屬的腐蝕現象或所謂的耐腐蝕性是根據腐蝕性介質的種類、濃度、溫度、壓力、流速等環境條件，以及金屬本身的性質、即含有成分、加工性、熱處理等諸因素的差異而分別有不同的腐蝕狀態和腐蝕速度。例如不鏽鋼具有優良的耐腐蝕性能，可是因為腐蝕環境或使用條件的不同，也可能發生意想不到的腐蝕破壞事故。
因此，應充分地了解腐蝕介質和耐腐蝕材料，才能選擇合適的耐腐蝕材料。
金屬的腐蝕形態可分為兩大類；均勻（全面）腐蝕和區域性腐蝕，均勻（全面）腐蝕包括全面成膜腐蝕和無膜腐蝕。
全面成膜腐蝕：腐蝕在金屬的全部或大部面積上進行，而且生成保護膜，具有保護性。例如：
碳素鋼在稀硫酸中腐蝕很快當硫酸濃度大於50%時，腐蝕率達到最大值，此後濃度再繼續增大腐蝕率反而下降。這是由於濃硫酸的強氧化性，在鐵的表面生成一層組織緻密的鈍化膜，這種鈍化膜不溶於濃硫酸，從而起到了阻礙腐蝕作用。
無膜腐蝕：無膜全面腐蝕很危險，因為它保持一定速度全面進行。
區域性腐蝕：區域性腐蝕的形態有十三種如縫隙腐蝕、脫層腐蝕、晶間腐蝕應力腐蝕等等。據調查，化工裝置中區域性腐蝕約佔70%。在諸多區域性腐蝕的形態中與閥門製造有關且常見的是晶間腐蝕。
一般對均勻腐蝕的程度用腐蝕率表示。但如何評價則有不同規定。
按《石油化工企業管道設計器材選用通則》規定，介質對金屬材料的腐蝕速率，管道金屬材料的耐腐蝕能力可分為下列四類：
年腐蝕速率不超過0.05mm的材料為充分耐腐蝕材料；
年腐蝕速率在0.05～0.1mm的材料為耐腐蝕性材料；
年腐蝕速率0.1～0.5mm的材料為尚耐腐蝕性材料；
年腐蝕速率超過0.5mm的材料為不耐腐蝕材料。
《腐蝕資料手冊》對均勻（全面）腐蝕的耐蝕性用均勻腐蝕率來評價，如表1所示。
表1 耐蝕性能的評價
據《金屬防腐蝕手冊》（中國腐蝕與防護學會）規定如表2所示。
表2 金屬材料耐腐蝕性的10級標準
按日本《配管》《裝置用配管材料及其選定法》規定如表3所示。
表3 耐蝕性能的評價
晶間腐蝕：區域性地沿著結晶粒子邊界向深度方向腐蝕的形式稱晶間腐蝕。這種腐蝕，外表看不出腐蝕跡象。嚴重的晶間腐蝕可以穿過整個機體厚度。
電廠閥門檢修培訓教材
目錄 0 第一章閥門的基本知識 1 第一節概論 1 第二節閥門的分類方法 2 第三節閥門主要零件材料 5 第四節閥門的型號編制方法 16 第二章閥門的結構型式和用途 22 一 閘閥 22 二 截止閥 25 三 節流閥 26 四 止回閥 27 五 旋塞閥 29 六 球閥 30 七 蝶閥 33 八 安全...
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