阀门密封面硬密封

回顾了我国阀门行业阀门密封面的攻关历史和存在的问题。报道了民营科技企业研制等离子喷焊（堆焊）设备的最新成果，提出了解决阀门密封面质量的途径。
【关键词】：阀门密封面、纯等离子喷焊（堆焊）设备，硬质合金、高端阀门。

近二十年来，我国的阀门生产不论在数量上还是在产品质量上都有很大进步和提高，常规阀门能基本满足国民经济发展的需要。据有关资料报导，在未来的几年内，国内阀门需求量将达到350亿元，而需求量占前三位的是石油、化工和电站建设项目。
众所周知，石油、化工、电站工况条件特殊，对阀门产品质量要求严格，除要具有耐腐蚀、耐磨损、耐高温等要求外，还要求阀门使用寿命长，最少能保证在一个检修期内（一般1～2年）阀门不损坏，能保证整个系统安全正常的运行。核电站阀门要求更高，必须保证安全运行30年以上。有些石油化工管道特殊部位，要求阀门开关10万次以上。
我国大多数阀门制造企业都只能生产常规阀门，尽管生产量逐年增长，目前已达到年产值达300多亿元，每年也有数亿美元的出口，然而我们需要的石油、化工、电站上的高端阀门，需要10亿多美元从国外进口，这是阀门行业制造商值得认真思考和应对的问题。
解决阀门产品质量，主要有三个方面：一是先进的阀门产品设计；二是阀门壳体的材料；三是阀门密封面的制造质量。
笔者在本文中只讨论阀门密封面的质量问题：
其实早在“六五”期间，计划经济年代，国家集中了一些科研院所和阀门重点骨干企业的科技人员，专门组织了阀门密封面的攻关试验，短短几年，不仅搞出了具有国际水平的等离子喷焊机，而且研制出了钴基、镍基、铁基新型冶金粉末材料，解决了一直困扰我国阀门密封面的质量问题。在一九七八年的全国科学大会上受到国务院表彰。一些重点骨干阀门企业的阀门制造质量达到了国际水平，为我国石油、化工、电力工业的发展做出了重要贡献。由于国家大力推广这种新技术、新工艺、新材料，这些企业的阀门密封面采用了先进的等离子堆焊工艺，产品合格率迅速提高。当时全国的阀门定点生产企业几乎都配置了这种设备，我国曾是拥有这类设备最多的国家。一些外商看到我国有如此多的等离子堆焊设备，无不感到惊讶！

就阀门密封面等离子堆焊这一先进工艺的应用而言，我国的发展也很不平衡，像上海、开封、沈阳、武汉的一些骨干企业应用得好一些，有的企业一直使用到现在。由于经济体制改革，一些中小国营企业经过改制成为股份制或私营企业。原有的等离子喷焊设备大都弃之不用，而改用手工堆焊，走了回头路。这其中除原有等离子焊机自身存在一些问题外，还有操作人员技术水平的限制，以及缺少配件，小批量生产等原因有关。最主要的原因还是习惯了手工堆焊方便，制造成本低廉。
一般来说，手工气焊和手工电焊堆焊阀门密封面这两种工艺方法，由于人员水平不一样，堆焊的质量也不相同，原国家定点生产阀门的骨干企业和现在一些新发展起来的大型私营企业，因拥有一批技术精练的焊工队伍，密封面的堆焊质量能达到相当水平，但对于绝大多数的中小阀门制造企业来说，其密封面的手工堆焊质量却不容乐观。据一位参加“压力管道制造元件安全注册”的验收人员反映，很多中小型企业在阀门密封面的堆焊质量上难于过关！
控制阀、安全阀、调节阀、减压阀是高端阀门产品，由于这类阀门的启闭动作频繁，要求阀门在管道系统上可靠的工作，并经久耐用，对密封面有严格要求。除表面加工精度要求严格外，阀门密封面应具有优良的耐磨性、耐气蚀性、耐高温性、耐腐蚀性，通常选用司太立合金（钴、铬、钨硬质合金）。这种材料特别坚硬，硬度高达HRC55以上，焊接性能差，若采用手工堆焊需要焊接工人具备高超的技术水平和经验，即使如此，焊接质量还不能完全保证。某阀门公司做过试验，一个有二十多年经验的焊工师傅，手工堆焊合格率只有30%。如果采用等离子弧堆焊工艺，合格率100%，而且焊道平滑，切削余量小，节省贵重合金材料40%。目前，先进工业国生产的控制阀、安全阀、调节阀、减压阀的阀门密封面几乎全都采用多木等离子堆焊合金粉末工艺。因此产品质量过硬，经久耐用，这也是一些控制阀及高温高压阀门在招标过程中，被外国公司占据绝大部分份额的主要原因之一。
值得庆幸的是：我国的一些科研单位和企业，尽管体制发生了变化，尽管科研经费没有了，他们走出科研院所，自筹资金创办民营科技型企业，尤为突出的上海多木实业，不论在等离子电源，等离子送粉器，等离子堆焊枪等方面达到了国际先进水平，现介绍上海多木常用的等离子堆焊机
DML-V02B该机型，可进行等离子喷焊、等离子焊接、精密补焊等多种用途，堆焊面可以是圆平面、圆锥面、圆柱面（辊面）、直线等，用于多种形状工件的等离子堆焊工作，实现多功能、多用途。可以嫁接各种工装，一台焊机同时具备主弧、维弧，水箱冷却，叶轮式送粉器。一体式压铸成型的多种堆焊枪，保证长期使用。尤其是内空堆焊枪，55mm的内径，国内最小的内控枪。具有国际先进水平。

阀门等离子堆焊机DML-V03BD---300A
该机型主要应用于阀门密封面的堆焊，电弧稳定、弧柱挺直、温度高、能量集中、母材冲淡率低至5%、密封面焊道成型平滑光整，堆焊成型尺寸宽窄可精确控制、材料利用率高达95%、工艺稳定，不仅能应用粉末堆焊，还能应用焊接，特别是用于堆焊Co基、Ni基高硬度合金密封面，一次成品率可达100%，效益显著，一键式操作，内置送粉器，智能工业制冷水箱。

该机型还适用于圆柱形一类的辊面堆焊，如冶金轧辊等，亦可堆焊修复大中型轴类工件。
钻杆、接头、石油钻杆接头、钻头，柱塞头，螺纹，刀具等的堆焊。

上述这几种机型，在近一年的生产使用中，表现了卓越的性能。在一些主要技术参数指标上，超过了美国某知名企业的产品，从根本上克服了以往等离子喷焊机存在的问题，和老机型相比，有如下改进：
采用交流电机变频调速技术，电源稳定。
改变了过去只能用粉末喷焊单一堆焊工艺，既能应用粉末堆焊，也可用等离子焊接。
叶轮式送粉器，保证送粉的流畅性，尤其是少量送粉的均匀性。
加装了电脑自动控制系统，使堆焊工作自动化。

一体化压铸成型的堆焊枪，气密性好，能长时间工作。

由于一系列性能的改善，使得操作者的文化素质和操作技能要求相对降低，操作者易于掌握，其价格只有国外同类设备价格的五分之一，同时还为用户培训技术工人。供应零配件和堆焊材料。为这一工艺的再推广应用创造有利条件，也为阀门行业和其他一些行业提高产品质量赶超世界水平提供了一个平台。