焊接球閥密封面加工工藝性分析

摘 要：焊接結構的整體球閥，不僅在焊接方面存在難點，在球閥加工方面也存在較多的難點。文章通過不同結構球閥密封面加工的工藝性分析，詳細介紹了焊接結構球閥球閥密封面加工的工藝難點及工藝過程。

關鍵詞：球閥；密封面；性能分析

1 前言

CCS球閥是我公司制造的高水頭沖擊式水輪機焊接結構球閥，球閥的結構特點為：閥體為焊接結構，公稱直徑為2200mm，球閥裝配后壓力試驗為11.25MPa，漏水試驗壓力為7.5MPa。CCS焊接球閥的制造加工填補了我公司在這一領域的技術空白，焊接球閥的制造加工存在較多的難點，因此有必要對焊接球閥的制造加工進行研究，為以后高水頭球閥的加工提供生產制造經驗。

2 難點

焊接結構的整體球閥，不僅在焊接方面存在難點，在球閥加工方面也存在較多的難點，其中焊接球閥密封面的加工存在以下一些難點。（1）閥體密封面堆焊前和堆焊后密封面同軸度保證。（2）活門與閥體密封面的同軸度保證。

3 解決方法

通過對不同結構的球閥密封面加工進行分析對比，并針對焊接球閥的加工難點進行分析及解決，保證焊接球閥活門與閥體的密封面加工后的同軸度符合圖紙要求。

分瓣結構球閥，活門與閥體之間的密封面一般采用同車工藝方法加工，同車工藝方法工藝流程為：閥體組合整圓后分別加工閥體上游側內圓和閥體下游側內圓，保證閥體上游側內圓和下游側內圓之間的同軸度在0.05mm以內→閥體拆開并與活門進行裝配，活門處于全關位置，調整活門上游側（或下游側）密封面外圓與閥體上游側內圓（或下游側內圓）同心，調整活門上游側（或下游側）密封面平面與閥體上游側平面（或下游側平面）平行，用定位塊將活門與閥體進行固定→閥體翻身，按閥體下游側內圓及平面找正閥體，并檢查活門下游側密封面加工余量；以閥體下游側內圓及端面為基準，同車閥體和活門下游側密封面達圖紙要求→配車定位塊，在下游側將活門與閥體進行固定，并翻身→按閥體下游側找正方法，找正閥體上游側，并同車閥體和活門上游側密封面達圖紙要求。上述活門與閥體同車密封面的工藝方法，能保證活門與閥體密封面的同軸度要求。

分瓣球閥裝配 分瓣球閥密封面同加工

球閥除分瓣結構球閥外，還存在整體焊接結構球閥。焊接結構的球閥，閥體合縫面需要焊接及焊后進行熱處理，閥體存在較大的變形，閥體上游側內圓和下游側內圓之間的同軸度已經無法保證同軸度在0.05mm以內，不能做為活門與閥體同車密封面的定位基準。

采用如下方法解決焊接球閥同車活門與閥體密封面，保證活門與閥體密封面同軸度在0.05mm以內。根據工藝基準可以互換、轉換的原則，進行分析，就可以解決焊接球閥同車活門與閥體密封面，保證活門與閥體密封面同軸度在0.05mm以內。

3.1 閥體密封面堆焊前和堆焊后密封面同軸度保證

3.1.1 活門加工

球閥裝配前，活門單獨加工，保證活門過流面內圓的圓柱度，保證活門過流面內圓與活門兩端密封面之間的相互位置。

3.1.2 閥體密封面堆焊前同軸度保證

活門和閥體裝配及焊接熱處理后，閥體密封面堆焊前加工流程如下：將活門轉到全開位置，以活門過流面內圓為基準，調整閥體上游側和下游側內圓的四周加工余量均勻，保證閥體內圓與活門過流面內圓基本同心→將活門過流面內圓與閥體內圓在上游側進行搭焊定位塊牢固→將閥體下游側朝上放置，以活門過流面內圓為基準找正，粗車閥體下游側內圓及平面，保證閥體內圓與活門過流面內圓之間的同軸度→在活門過流面內圓與閥體內圓之間進行定位塊搭焊→閥體翻身上游側朝上放置，以活門過流面內圓為基準找正，粗車閥體上游側內圓及平面，保證閥體內圓與活門過流面內圓之間的同軸度。

活門過流面加工 閥體堆焊前加工密封面

3.1.3 閥體密封面堆焊后同軸度保證

閥體密封面堆焊后，閥體不僅存在焊接變形，而且閥體密封面原加工基準已不存在，不能以閥體進行找正及加工。為保證閥體堆焊后，閥體密封面兩端同軸度的精度，繼續采用以活門過流面為基準的方法進行加工，工藝流程與閥體密封面堆焊前加工流程相同，即：

將活門轉到全開位置，以活門過流面內圓為基準，調整閥體上游側和下游側內圓的四周加工余量均勻，保證閥體內圓與活門過流面內圓基本同心→將活門過流面內圓與閥體內圓在上游側進行搭焊定位塊牢固→將閥體下游側朝上放置，以活門過流面內圓為基準找正，粗車閥體下游側內圓及平面，保證閥體內圓與活門過流面內圓之間的同軸度→在活門過流面內圓與閥體內圓之間進行定位塊搭焊→閥體翻身上游側朝上放置，以活門過流面內圓為基準找正，粗車閥體上游側內圓及平面，保證閥體內圓與活門過流面內圓之間的同軸度。

3.2 活門與閥體密封面的同軸度保證

通過上述方法，將活門加工找正基準轉換到閥體兩端密封面上，保證后序閥體與活門密封面同車精度。閥體與活門密封面加工的工藝流程如下：將活門轉到全關位置，并調整活門密封面外圓與閥體內圓之間同心，調整活門密封面平面與閥體平面平行，用定位塊將活門與閥體進行固定→以閥體內圓為基準同車活門密封面及閥體內圓達圖紙要求→配車定位塊，在將活門與閥體進行固定，并翻身→按閥體密封面找正，同車另一側閥體和活門密封面達圖紙要求。

活門與閥體密封面同車

采用上述活門與閥體同車密封面的工藝方法，能保證焊接整體球閥活門與閥體密封面的同軸度要求。

4 結束語

CCS球閥已經加工及裝配合格，達到了業主驗收的標準，CCS球閥密封面加工的工藝方法填補了我公司的技術空白，為以后類試機組的生產進行了技術儲備，提供了生產經驗。

作者簡介：李泰嶺（1981-），2004年畢業于佳木斯大學機械設計制造及其自動化專業，工程師。