【现货速发】阀门制造工艺手册

随着机械数字化制造技术的日新月异，传统制造工艺和加工模式正在产生着突飞猛进地变革。阀门制造业作为传统制造行业，近年来工艺技术和工艺形式也在发生着翻天覆地的变化，技术水平有了质的飞跃。同时，近年来新增和修订了大量涉及制造工艺的相关标准,也为阀门制造工艺提出了诸多亟待解决的技术问题。
“工匠精神”，在2016年的全国两会上，次出现在政府工作报告中。中国阀门行业要想独秀于世界阀门之林，就必须培养和积累“工匠精神”。基于此，为客观反映国内外现代工艺水平及发展方向，适应我国阀门制造业工艺发展的新形势、新要求；更为方便阀门技术工作者和工艺人员能够在生产中进行学习、借鉴和参考，不断提高阀门制造工艺技术水平，我们特组织行业内各专业的技术力量，编写了《阀门制造工艺手册》一书。
古人云：“工欲善其事，必先利其器”。制造工艺的提升，正是阀门从业者“利器”的过程。对比国内外阀门产品的质量性能，一定程度上反映出了本行业对制造工艺的重视程度。重大工程或重点阀位对进口阀门产品的依赖，“以国代进”的步履维艰，时时鞭策着我们——“临渊羡鱼，不如退而结网”。《阀门制造工艺手册》的编撰，正是“退而结网”的开篇。
作为一本综合性单行本的技术资料，本书既包含了铸造、锻造、热处理、焊接、表面处理及无损检测等特殊过程，又包含了各类阀门零部件的机械加工工艺及成品装配工艺过程。将阀门的机加工过程按照阀体类、阀盖类、关闭件类及阀杆类进行分组，其目的在于批量化生产时运用成组技术，不仅为形状复杂、结构特殊的零件提供了优化的工艺解决方案，同时为类似产品的加工工艺提供了借鉴案例。另外，针对金属密封球阀及双向金属密封三偏心蝶阀应用越来越广的现状，本书特将球阀和蝶阀单独列出章节，并重点介绍了金属密封球阀及双向金属密封三偏心蝶阀的制造工艺。
“阀门”作为流体控制的重要承压元件，其壳体的铸造质量对于阀门的可靠、安全运行起着决定性作用。为此，本书在编著时特别邀请行业权威专家——兰州高压阀门有限公司乐精华前辈及中船重工第725研究所余巍高级工程师，为本书撰写了铸钢及铸造高合金阀门铸造工艺章节。此外，为了保持全书的系统性，对有关工艺学的基础知识也作了简要介绍。
本书内容十分丰富，可供阀门行业各制造厂（公司）、大专院校师生更好地了解和掌握阀门的制造工艺。同时，对于阀门终端用户和设计院所了解阀门的生产加工过程也具有一定的参考价值。本书的出版发行，为阀门设计提供了具有新内容的技术参考资料，突出特点是实用性和可操作性，不失为阀门设计者及阀门工艺人员的重要参考书籍。
《阀门制造工艺手册》得以与读者见面，我们首先要感谢1984年机工版《阀门制造工艺》及2011年化工版《阀门制造工艺》的所有编写人员，正是他们对阀门制造技术的文字传承，才奠定了本书的基础。
为感谢行业内诸多文献提供的参考价值，我们特意将“参考文献”分列注明在各章节之后，可方便读者直接查阅、核对。
在本书的编写过程中，得到了江苏神通阀门股份有限公司、江苏竹箦阀业有限公司、上海华通阀门有限公司、保一集团有限公司、上海东方威尔阀门有限公司、浙江瓯明流体铸业有限公司、浙江正工阀门有限公司、浙江宇阀门有限公司、浙江斯帕克阀门有限公司、中阀控股（集团）有限公司、浙江群阀门有限公司、浙江天特阀门有限公司等单位的大力支持，为本书的编写创造了条件；龙江军、杨元平及杨海军等为本书绘制了大量样图、插图；另外，在编写出版过程中得到了化学工业出版社有关领导及专家的指导和帮助，化学工业出版社的资深编辑在审稿过程中提出了很多宝贵意见，在此一并表示衷心的感谢！
阀门制造工艺，必然离不开机床设备。纵使编者夜以继日、笔耕不辍，也难以让笔尖的文字跟上机床制造业飞速发展的步伐，尽管在编写过程中尽可能地收集了大量这方面的信息，但由于加工工艺涉及到的知识产权问题和出版时间的限制，以及编者水平所限，遗憾之处在所难免，敬请海涵。读者开卷有益，将是对编者的鼓励。

张清双

本书由国内阀门制造企业的工程技术人员合力编写，全书共25章，内容涵盖了阀门制造的全过程：既包含了铸造、锻造、热处理、焊接、表面处理及无损检测等特殊过程，也包含了各类阀门零部件的机械加工工艺及成品装配工艺过程，例如阀体类零件的加工、阀盖类零件加工、关闭件加工、阀杆加工以及阀门其他零件加工。另外，对一些常用或特殊的阀门的制造工艺单独进行了详细讲解，例如球阀制造工艺，蝶阀制造工艺，阀门密封面研磨、滚动珩磨及抛光，橡胶衬里阀门制造工艺，氟塑料衬里阀门制造工艺，陶瓷阀门制造工艺等；对阀门的配合精度和表面粗糙度，阀门的无损检测，阀门装配，阀门的试验，阀门的涂漆，阀门的安装、维护及常见故障等其他重要问题也进行了详细介绍。
该书内容十分丰富，实用性、可操作性强，可供阀门行业各制造厂（公司）、大专院校师生学习和查阅参考。同时，对于阀门终端用户和设计院所了解阀门的生产加工过程也具有一定的参考价值。

第1章阀门制造工艺综述1
1.1阀门制造工艺的特点1
1.2我国阀门制造工艺发展方向2
1.3阀门制造的工艺路线和基本设备配置3
1.3.1工艺路线3
1.3.2设备配置3
1.3.3设备类型及规格4
1.3.4车间组成5
1.4阀门零件工艺规程编制的原则及方法6
1.4.1基本概念6
1.4.2阀门零件工艺规程编制的原则6
1.4.3阀门零件工艺规程的编制方法7
1.5阀门零件工艺规程的典型化10
1.5.1阀门零件工艺规程典型化的意义10
1.5.2阀门零件的分类11
1.5.3编制典型工艺规程14
第2章铸铁阀门铸造工艺15
2.1工艺造型材料15
2.1.1硅砂15
2.1.2黏结材料17
2.1.3辅助材料24
2.1.4型砂、芯砂及其性能30
2.2铸铁阀门铸造工艺设计33
2.2.1铸造工艺方案的确定33
2.2.2工艺参数的确定36
2.2.3砂芯设计40
2.3阀门铸件熔炼及铁液质量控制50
2.3.1冲天炉熔炼50
2.3.2电炉熔炼52
2.3.3冲天炉与电炉的对比分析56
2.3.4铸铁熔炼过程中的质量控制58
2.4造型与制芯60
2.4.1造型方法的分类与选择60
2.4.2制芯方法的分类与选择68
2.4.3合型71
2.4.4造型制芯设备72
2.4.5造型生产线76
2.5浇注系统设置及浇注78
2.5.1浇注系统的设置78
2.5.2冒口的设计90
2.5.3冷铁和出气孔的设计90
2.5.4浇注93
2.6型砂的处理及性能要求95
2.6.1型砂的混制95
2.6.2自动化型砂处理线98
2.6.3湿型砂的性能要求99
2.7阀门铸铁件的清理及后处理102
2.7.1铸件的落砂除芯102
2.7.2铸件浇冒口、毛刺的去除110
2.7.3铸件的表面清理111
2.7.4铸件的矫形117
2.7.5铸件的缺陷修补120
2.8阀门铸件的热处理122
2.8.1可锻铸铁件的热处理122
2.8.2阀门球墨铸铁、灰铸铁件的热处理126
2.9阀门铸铁件主要缺陷分析128
2.9.1多肉类缺陷128
2.9.2孔洞类缺陷131
2.9.3裂纹、冷隔类缺陷133
2.9.4表面类缺陷135
2.9.5残缺类缺陷137
2.9.6形状及重量差错类缺陷139
2.9.7夹杂类缺陷142
2.9.8性能、成分、组织不合格144
第3章铸钢及铸造高合金阀门铸造工艺148
3.1铸钢呋喃树脂砂工艺造型材料148
3.1.1呋喃树脂148
3.1.2酸催化剂(固化剂)150
3.1.3偶联剂150
3.1.4铸钢呋喃树脂用砂151
3.1.5酸催化呋喃树脂自硬砂的硬化机理153
3.1.6脱模剂155
3.1.7涂料155
3.1.8树脂砂对模型的要求158
3.2铸钢阀门铸造工艺设计158
3.2.1铸钢阀门铸造工艺设计要素158
3.2.2浇注系统设计168
3.2.3凝固及冒口171
3.2.4冷铁187
3.3阀门用合金钢、不锈钢及镍基合金的铸造189
3.3.1合金元素在钢中的作用189
3.3.2阀门用铬钼系高温合金钢的铸造195
3.3.3阀门用耐蚀奥氏体不锈钢及耐热奥氏体不锈钢的铸造196
3.3.4阀门用双相不锈钢的铸造200
3.3.5阀门用耐蚀镍基合金的铸造202
3.4钛合金阀门零件的铸造工艺208
3.4.1钛及钛合金铸造性能208
3.4.2钛及钛合金造型材料选择209
3.4.3钛合金铸件熔炼方法209
3.4.4钛合金阀门铸造工艺规范210
3.4.5钛合金阀门铸件后处理工序211
3.4.6铸件的显微组织及力学性能212
3.5锆合金阀门零件的铸造工艺215
3.5.1锆合金性能215
3.5.2锆合金铸件熔炼铸造方法216
3.5.3锆合金铸件铸造工艺规程217
3.5.4铸件后处理工序220
3.6阀门铸钢件缺陷及分析221
3.6.1阀门铸钢件缺陷的分类221
3.6.2气孔221
3.6.3热裂纹、变形及冷裂纹224
3.6.4粘砂225
3.7铸件的热等静压致密化226
3.7.1热等静压的原理226
3.7.2工艺效用和使用设备226
3.7.3高温合金铸件处理228
3.7.4钛合金铸件处理230
第4章阀门锻造工艺234
4.1阀门常用锻件材料234
4.1.1阀门锻件材料的选择原则234
4.1.2阀门锻件用原材料的冶炼分类235
4.1.3 阀门常用锻件材料235
4.1.4常用阀门锻钢材料化学成分236
4.1.5常用阀门锻钢材料力学性能236
4.2锻造工艺流程237
4.2.1下料237
4.2.2加热238
4.2.3锻造工艺制定239
4.2.4锻后处理240
4.3自由锻工艺240
4.3.1基本工序240
4.3.2加热规范243
4.3.3自由锻的工装与设备249
4.3.4自由锻工艺的相关计算250
4.3.5球阀锻造实例258
4.4胎膜锻造工艺258
4.4.1阀体258
4.4.2阀盖260
4.4.3连接法兰260
4.4.4填料压盖260
4.4.5楔形闸板261
4.4.6胎模锻实例261
4.5多向模锻工艺266
4.5.1成形原理及类型267
4.5.2技术特点268
4.5.3模具结构类型及失效形式268
4.5.4多向模锻成形实例270
4.6锻件常用热处理274
4.6.1正火处理274
4.6.2调质处理274
4.6.3固溶处理274
4.6.4常用材料热处理温度274
4.6.5需要焊后消应处理锻件的热处理274
4.7典型常用材料锻造要领275
4.7.1碳钢锻件锻造工艺要领275
4.7.2合金钢锻件锻造工艺要领275
第5章阀门的焊接277
5.1阀门焊接工艺的种类及应用277
5.1.1焊条电弧焊277
5.1.2TIG焊278
5.1.3CO2焊278
5.1.4MIG焊279
5.1.5埋弧焊279
5.1.6等离子堆焊280
5.1.7氧乙炔焊281
5.2全焊接球阀焊接工艺281
5.2.1焊接要求281
5.2.2全焊接球阀难点282
5.2.3焊接方法的选择282
5.2.4焊接工艺参数282
5.2.5焊接坡口形式283
5.2.6阀体主焊缝的工艺和要点284
5.2.7过渡段285
5.2.8焊后检验285
5.3阀门铸钢件的补焊286
5.3.1缺陷判定286
5.3.2缺陷修补286
5.3.3焊后检测287
5.3.4承压铸件补焊用焊条287
5.4不锈钢及钛合金阀门的焊接工艺288
5.4.1不锈钢阀门焊接工艺288
5.4.2钛合金阀门焊接工艺 291
5.5阀门焊接工艺评定294
5.5.1阀门密封面堆焊工艺评定294
5.5.2阀门对接焊缝和角焊缝焊接工艺评定297
第6章阀门密封面的堆焊300
6.1铜合金密封面的堆焊300
6.1.1铸钢基体上黄铜的堆焊300
6.1.2铸铁基体上黄铜堆焊301
6.1.3铝青铜密封面的堆焊302
6.2Cr13型密封面的堆焊305
6.2.1手工电弧堆焊305
6.2.2埋弧自动堆焊307
6.385号铬锰氮合金密封面堆焊308
6.3.1手工电弧堆焊308
6.3.2埋弧自动堆焊309
6.4钴基硬质合金堆焊311
6.4.1氧乙炔焰堆焊312
6.4.2手工电弧堆焊315
6.4.3手工钨极氩弧堆焊316
6.4.4排丝等离子弧堆焊317
6.5阀门密封面等离子弧堆焊319
6.5.1等离子弧堆焊材料319
6.5.2等离子弧堆焊工艺325
6.5.3常见堆焊缺陷及产生原因328
6.6阀门密封面氧乙炔焰喷焊329
6.6.1氧乙炔焰喷焊合金粉末329
6.6.2喷焊工艺330
6.6.3喷焊缺陷及防止措施331
6.7热丝TIG堆焊332
6.7.1概述332
6.7.2热丝TIG焊原理333
6.7.3堆焊操作面分析333
6.7.4焊接方法334
6.7.5磁偏吹334
6.7.6焊接专机335
第7章热喷涂技术在阀门密封面上的应用336
7.1热喷涂工艺及材料336
7.1.1热喷涂工艺的分类336
7.1.2热喷涂工艺的优缺点337
7.1.3热喷涂材料337
7.2镍包铝合金粉末在大型低压蝶阀上的应用339
7.2.1镍铝密封面的主要性能339
7.2.2镍铝涂层用于蝶阀的条件343
7.3镍基自熔性合金在低压蝶阀上的应用344
7.3.1基体及密封面材料344
7.3.2涂层的力学性能344
7.3.3抗腐蚀性344
7.3.4使用寿命345
7.4电弧喷涂技术在阀门上的应用前景345
7.4.1电弧喷涂的特点345
7.4.2电弧喷涂在阀门上的应用前景346
7.5超音速火焰喷涂在金属硬密封球阀中的应用347
7.5.1超音速火焰喷涂的特点347
7.5.2超音速火焰喷涂在金属硬密封球阀中的应用349
第8章阀门零件的热处理及表面处理352
8.1阀门壳体常用铸件毛坯的热处理352
8.1.1阀门壳体常用材料352
8.1.2灰口铸铁铸件的热处理353
8.1.3碳素钢铸件的热处理354
8.1.4耐热钢铸件的热处理355
8.1.5低温用铁素体铸钢件热处理356
8.1.6奥氏体不锈钢铸件的热处理356
8.2锻造和轧制件的热处理361
8.2.1常用钢锻造和轧制件的热处理361
8.2.2阀杆常用材料的热处理364
8.3钛及钛合金的热处理371
8.3.1钛的基本热处理371
8.3.2钛及钛合金的热处理371
8.4焊接及堆焊件消除应力热处理373
8.4.1堆焊件焊后热处理373
8.4.2焊接件焊后热处理376
8.4.3铸钢件焊补后的热处理378
8.5阀门零件的表面处理378
8.5.1现代表面技术概述378
8.5.2阀门零件的磷化处理380
8.5.3阀门零件的二硫化钼处理383
8.5.4阀门零件的化学镀处理385
第9章阀体类零件的加工391
9.1法兰直通式阀体的加工392
9.1.1结构特点及技术要求392
9.1.2工艺分析及典型工艺过程392
9.1.3主要表面或部位的加工方法396
9.1.4在数控机床及自动线上加工法兰直通式阀体413
9.2螺纹直通式阀体的加工416
9.2.1结构特点及技术要求416
9.2.2工艺分析及典型工艺过程416
9.2.3主要表面或部位的加工方法418
9.3螺纹角式阀体的加工422
9.3.1结构特点及技术要求422
9.3.2工艺分析及典型工艺过程422
9.3.3主要表面或部位的加工方法424
9.4旋塞阀阀体的加工429
9.4.1结构特点及技术要求429
9.4.2机械加工过程430
9.4.3锥孔的加工430
9.4.4压力平衡式旋塞阀阀体的加工432
9.5核级不锈钢锻件阀体的加工434
9.5.1结构特点及技术要求434
9.5.2加工工艺分析及典型工艺过程435
9.5.3核级阀门零件在制造过程中的清洁度控制436
9.6安全阀阀体的加工436
9.6.1单调节圈安全阀阀体的加工436
9.6.2双调节圈安全阀阀体的加工436
9.6.3双立柱式安全阀阀体的加工438
9.6.4加工中心上安全阀阀体的加工439
第10章阀盖类零件加工440
10.1框梁式阀盖的加工441
10.1.1结构特点及技术要求441
10.1.2工艺分析及典型工艺过程441
10.1.3主要表面或部位的加工方法442
10.2盔式阀盖的加工444
10.2.1结构特点及技术要求444
10.2.2机械加工过程445
10.2.3主要表面或部位的加工方法445
10.3堵盖式阀盖的加工446
10.3.1结构特点及技术要求446
10.3.2机械加工过程447
10.3.3主要表面或部位的加工方法447
10.3.4在组合机床上加工堵盖式阀盖447
10.4减压阀阀盖的加工448
10.4.1结构特点及技术要求448
10.4.2机械加工过程449
10.4.3斜孔的加工450
10.5大型平板闸阀阀盖的加工450
10.5.1结构特点及技术要求450
10.5.2机械加工过程450
10.6不锈钢锻件毛坯阀盖的加工451
10.6.1结构特点及技术要求451
10.6.2机械加工过程451
10.7安全阀阀盖的加工453
第11章关闭件加工454
11.1阀瓣的加工454
11.1.1截止阀阀瓣的加工455
11.1.2节流阀阀瓣的加工456
11.1.3减压阀阀瓣的加工457
11.2盘式关闭件的加工458
11.2.1楔式闸板的加工459
11.2.2止回阀阀瓣的加工470
11.2.3旋塞阀旋塞的加工471
第12章阀杆加工473
12.1阀杆的常用材料及技术要求473
12.1.1常用材料473
12.1.2技术要求473
12.2阀杆的结构特点及技术要求474
12.2.1阀杆的结构特点474
12.2.2阀杆的主要技术要求474
12.3阀杆的工艺分析及典型工艺过程474
12.3.1工艺分析474
12.3.2典型工艺过程475
12.4阀杆主要表面的加工方法476
12.4.1阀杆外圆柱表面的加工476
12.4.2阀杆密封锥面的加工478
12.4.3阀杆方槽的铣削478
12.5阀杆梯形螺纹的加工479
12.5.1阀杆梯形螺纹的车削479
12.5.2阀杆梯形螺纹的旋风切削481
12.5.3阀杆梯形螺纹的滚压484
12.6安全阀阀杆的加工485
12.6.1单调节圈安全阀阀杆的加工485
12.6.2双调节圈安全阀阀杆的加工487
第13章阀门其他零件加工489
13.1阀杆螺母的加工489
13.1.1结构特点及技术要求489
13.1.2机械加工490
13.2填料压盖的加工492
13.2.1结构特点及技术要求492
13.2.2机械加工过程493
13.2.3主要表面的加工方法493
13.3闸板架的加工494
13.3.1结构特点及技术要求494
13.3.2机械加工过程494
13.3.3主要表面的加工方法495
13.4摇杆的加工496
13.4.1结构特点及技术要求496
13.4.2机械加工过程497
13.4.3阀瓣孔的加工497
13.5支架的加工498
13.5