CN110385399A - 一种市政建设用排水阀的制备工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及市政建设技术领域，尤其是一种市政建设用排水阀的制备工艺，包括如下步骤：选择原材料、铸造砂型、制造砂芯、刷涂料、熔炼处理，形成金属元素齐全的浇注液、浇注铸型，完成阀体各组件的定型、落砂清砂、浇冒口处理，按照确定的尺寸切割浇冒口、前期表面处理，对定型的阀体各个组件进行粗加工、焊接以及消除应力处理、热处理，首先进行淬火处理，然后进行回火处理、精加工、质量检测。该市政建设用排水阀的制备工艺不仅具备较高的工艺精度，所生产出来的排水阀强度大、质量好、废品率较低，而且简化了制备的过程，从而降低了工人的劳动强度，提升了制备的效率，形成了一个高效高质量的完整的生产流水线。

Description

一种市政建设用排水阀的制备工艺
技术领域
本发明涉及市政建设技术领域，尤其涉及一种市政建设用排水阀的制备工艺。
背景技术
目前，在市政建设用的排水阀的制备工艺过程中，由于阀门材料的种类繁多，除各类铸铁、碳素钢外，大部分高强、耐腐蚀和高硬材料的切削性能都很差，很难使零件达到规定的加工精度和表面粗糙度。而且，目前的制备工艺的操作工序过于繁琐复杂，会造成工人劳动强度的增大，而且效率较低，同时，生产出来的排水阀的强度不够，质量达不到高标准。因此，针对上述问题，需要对其加以创新改进。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种市政建设用排水阀的制备工艺。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
设计一种市政建设用排水阀的制备工艺，包括如下步骤：
S1)、选择原材料：选择高合金、高强度、高硬度的材料，并按照以下组成配比配制原材料：Crni不锈钢3-5份、CrMoAl渗氮钢2.5-3.4份、CrMoVi耐热钢4.1-5.2份、CrMnN耐酸钢0.8-1.4份、沉淀硬化钢1.5-2.3份、双相不锈钢5.1-6.5份、低温钢3.4-4.1份、钛合金1.1-2.1份、蒙耐尔合金0.9-1.5份、哈氏合金0.65-0.86份以及GOCrW硬质合金2.1-3.2份；
S2)、铸造砂型：采用湿型砂为原料，并以膨润土为粘结剂，然后进行砂型的铸造；
S3)、制造砂芯：利用S2)中已经造好的砂型，并按照型砂的操作工艺进行砂芯的制作；
S4)、刷涂料：将已经准备好的涂料刷在S3)中已经造好的砂芯表面；
S5)、熔炼处理：将S1)中的已经配制好的原材料放入熔炉中加热至1500-1900℃，直至原材料熔化成金属熔液，然后对金属熔液的化学成分以及各个成分的含量进行检测，如果缺乏相应的金属元素，就向金属熔液中加热相应量的元素金属，然后将其均匀混合，形成浇注液；
S6)、浇注铸型：先通过浇注口，用浇注液对阀体进行高温浇铸，在此过程中，当浇注液上升至冒口高度1/5-1/3时，改从冒口顶上进行浇注，而冒口的位置是设计在阀体最后凝固的部位，在起到补缩作用的同时，延缓了冒口周围的浇注液凝固，从而形成顺序凝固的条件，然后再按照顺序冷却和顺序凝固的原则，完成阀体的凝固定型，并开箱取件；
S7)、落砂清砂；
S8)、浇冒口处理；
S9)、前期表面处理：先对已经定型的阀体各个组件进行粗加工处理，然后将各个组件通过焊机焊接在一起，最后对各个组件进行消除应力处理；
S10)、热处理：先对完成前期表面处理的阀体进行淬火处理，然后对其再进行回火处理；
S11)、精加工：将经过热处理后的阀体放到车床上，对其进行打磨、抛丸，加工出光杆、螺纹部外径、以及光杆部与螺纹部连接处的圆弧倒角，然后在滚丝机上滚压，成型螺纹部，滚压的压力为17-18KG，即可完成该排水阀各个组件的制备；
S12)、质量检测：使用超声波探伤仪对各个组件进行无损检测，无质量问题，即可对各个组件进行清理、烘干以及装配，从而完成该排水阀的制备。
优选的，在S2)中，湿型砂具体的组成配比如下：旧砂47-52份、膨润土12-15份、碳酸钠0.3-0.5份、糊精0.25-0.35份、纸浆0.7-1.1份以及水分4.1-4.6份。
优选的，在S8)中，浇冒口处理的具体步骤如下：首先对冒口的尺寸进行确定，按照阀体铸件的补缩类型并采用比值法对冒口的尺寸进行确定，然后在对完成浇注铸型的阀体进行落砂清砂后，按照已经测量好的冒口尺寸对浇冒口进行切割。
优选的，在S9)中，粗加工处理的具体步骤如下：将定型的阀体各组件分别放置在车床上，并用三爪卡盘装夹组件，然后粗车外圆单边余量为1.3-1.7mm，然后对外圆顶粗车顶面留余量0.3-0.6mm。
优选的，在S9)中，消除应力处理具体采用高温除应方法，从而能够消除焊接应力和晶间腐蚀倾向。
优选的，在S10)中，淬火处理的具体的步骤如下：将定型的阀体加热到临界温度以上，然后保温一端时间，再空冷，从而能够细化晶粒，进而改善机械加工性能。
优选的，在S10)中，回火处理的具体的步骤如下：将淬火后的阀体组件加热到低于相变温度的某一温度，保持一定的时间，然后以一定的速度冷却到室温，从而能够消除因淬火而产生的内应力，提高了阀体组件钢的韧性，并且能够获得所需要的机械性能。
本发明提出的一种市政建设用排水阀的制备工艺，有益效果在于：
1、该市政建设用排水阀的制备工艺采用的组成配比的排水阀制备的原材料，使得该排水阀原材料具备高强度、高耐腐蚀性以及高硬度的性能，从而能够达到规定标准的加工精度和表面粗糙度。
2、该市政建设用排水阀的制备工艺不仅具备较高的工艺精度，所生产出来的排水阀强度大、质量好、废品率较低，而且简化了制备的过程，从而降低了工人的劳动强度，提升了制备的效率，形成了一个高效高质量的完整的生产流水线。
具体实施方式
下面是对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
一种市政建设用排水阀的制备工艺，包括如下步骤：
S1)、选择原材料：选择高合金、高强度、高硬度的材料，并按照以下组成配比配制原材料：Crni不锈钢3-5份、CrMoAl渗氮钢2.5-3.4份、CrMoVi耐热钢4.1-5.2份、CrMnN耐酸钢0.8-1.4份、沉淀硬化钢1.5-2.3份、双相不锈钢5.1-6.5份、低温钢3.4-4.1份、钛合金1.1-2.1份、蒙耐尔合金0.9-1.5份、哈氏合金0.65-0.86份以及GOCrW硬质合金2.1-3.2份，通过该种组成配比的排水阀制备的原材料，使得该排水阀原材料具备高强度、高耐腐蚀性以及高硬度的性能，从而能够达到规定标准的加工精度和表面粗糙度。
S2)、铸造砂型：采用湿型砂为原料，并以膨润土为粘结剂，然后进行砂型的铸造，在S2)中，湿型砂具体的组成配比如下：旧砂47-52份、膨润土12-15份、碳酸钠0.3-0.5份、糊精0.25-0.35份、纸浆0.7-1.1份以及水分4.1-4.6份，该种方法造型生产效率高，生产周期短，材料成本低，便于组织流水线生产，而且便于阀体铸件的清理落砂。
S3)、制造砂芯：利用S2)中已经造好的砂型，并按照型砂的操作工艺进行砂芯的制作；
S4)、刷涂料：将已经准备好的涂料刷在S3)中已经造好的砂芯表面；
S5)、熔炼处理：将S1)中的已经配制好的原材料放入熔炉中加热至1500-1900℃，直至原材料熔化成金属熔液，然后对金属熔液的化学成分以及各个成分的含量进行检测，如果缺乏相应的金属元素，就向金属熔液中加热相应量的元素金属，然后将其均匀混合，形成浇注液；
S6)、浇注铸型：先通过浇注口，用浇注液对阀体进行高温浇铸，在此过程中，当浇注液上升至冒口高度1/5-1/3时，改从冒口顶上进行浇注，而冒口的位置是设计在阀体最后凝固的部位，在起到补缩作用的同时，延缓了冒口周围的浇注液凝固，从而形成顺序凝固的条件，然后再按照顺序冷却和顺序凝固的原则，完成阀体的凝固定型，并开箱取件；
S7)、落砂清砂；
S8)、浇冒口处理，在S8)中，浇冒口处理的具体步骤如下：首先对冒口的尺寸进行确定，按照阀体铸件的补缩类型并采用比值法对冒口的尺寸进行确定，然后在对完成浇注铸型的阀体进行落砂清砂后，按照已经测量好的冒口尺寸对浇冒口进行切割。
S9)、前期表面处理：先对已经定型的阀体各个组件进行粗加工处理，然后将各个组件通过焊机焊接在一起，最后对各个组件进行消除应力处理，在S9)中，粗加工处理的具体步骤如下：将定型的阀体各组件分别放置在车床上，并用三爪卡盘装夹组件，然后粗车外圆单边余量为1.3-1.7mm，然后对外圆顶粗车顶面留余量0.3-0.6mm。
在S9)中，消除应力处理具体采用高温除应方法，从而能够消除焊接应力和晶间腐蚀倾向。
S10)、热处理：先对完成前期表面处理的阀体进行淬火处理，然后对其再进行回火处理，在S10)中，淬火处理的具体的步骤如下：将定型的阀体加热到临界温度以上，然后保温一端时间，再空冷，从而能够细化晶粒，进而改善机械加工性能。
在S10)中，回火处理的具体的步骤如下：将淬火后的阀体组件加热到低于相变温度的某一温度，保持一定的时间，然后以一定的速度冷却到室温，从而能够消除因淬火而产生的内应力，提高了阀体组件钢的韧性，并且能够获得所需要的机械性能。
S11)、精加工：将经过热处理后的阀体放到车床上，对其进行打磨、抛丸，加工出光杆、螺纹部外径、以及光杆部与螺纹部连接处的圆弧倒角，然后在滚丝机上滚压，成型螺纹部，滚压的压力为17-18KG，即可完成该排水阀各个组件的制备；
S12)、质量检测：使用超声波探伤仪对各个组件进行无损检测，无质量问题，即可对各个组件进行清理、烘干以及装配，从而完成该排水阀的制备。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种市政建设用排水阀的制备工艺，其特征在于，包括如下步骤：
S1)、选择原材料：选择高合金、高强度、高硬度的材料，并按照以下组成配比配制原材料：Crni不锈钢3-5份、CrMoAl渗氮钢2.5-3.4份、CrMoVi耐热钢4.1-5.2份、CrMnN耐酸钢0.8-1.4份、沉淀硬化钢1.5-2.3份、双相不锈钢5.1-6.5份、低温钢3.4-4.1份、钛合金1.1-2.1份、蒙耐尔合金0.9-1.5份、哈氏合金0.65-0.86份以及GOCrW硬质合金2.1-3.2份；
S2)、铸造砂型：采用湿型砂为原料，并以膨润土为粘结剂，然后进行砂型的铸造；
S3)、制造砂芯：利用S2)中已经造好的砂型，并按照型砂的操作工艺进行砂芯的制作；
S4)、刷涂料：将已经准备好的涂料刷在S3)中已经造好的砂芯表面；
S5)、熔炼处理：将S1)中的已经配制好的原材料放入熔炉中加热至1500-1900℃，直至原材料熔化成金属熔液，然后对金属熔液的化学成分以及各个成分的含量进行检测，如果缺乏相应的金属元素，就向金属熔液中加热相应量的元素金属，然后将其均匀混合，形成浇注液；
S6)、浇注铸型：先通过浇注口，用浇注液对阀体进行高温浇铸，在此过程中，当浇注液上升至冒口高度1/5-1/3时，改从冒口顶上进行浇注，而冒口的位置是设计在阀体最后凝固的部位，在起到补缩作用的同时，延缓了冒口周围的浇注液凝固，从而形成顺序凝固的条件，然后再按照顺序冷却和顺序凝固的原则，完成阀体的凝固定型，并开箱取件；
S7)、落砂清砂；
S8)、浇冒口处理；
S9)、前期表面处理：先对已经定型的阀体各个组件进行粗加工处理，然后将各个组件通过焊机焊接在一起，最后对各个组件进行消除应力处理；
S10)、热处理：先对完成前期表面处理的阀体进行淬火处理，然后对其再进行回火处理；
S11)、精加工：将经过热处理后的阀体放到车床上，对其进行打磨、抛丸，加工出光杆、螺纹部外径、以及光杆部与螺纹部连接处的圆弧倒角，然后在滚丝机上滚压，成型螺纹部，滚压的压力为17-18KG，即可完成该排水阀各个组件的制备；
S12)、质量检测：使用超声波探伤仪对各个组件进行无损检测，无质量问题，即可对各个组件进行清理、烘干以及装配，从而完成该排水阀的制备。
2.根据权利要求1所述的一种市政建设用排水阀的制备工艺，其特征在于，在S2)中，湿型砂具体的组成配比如下：旧砂47-52份、膨润土12-15份、碳酸钠0.3-0.5份、糊精0.25-0.35份、纸浆0.7-1.1份以及水分4.1-4.6份。
3.根据权利要求1所述的一种市政建设用排水阀的制备工艺，其特征在于，在S8)中，浇冒口处理的具体步骤如下：首先对冒口的尺寸进行确定，按照阀体铸件的补缩类型并采用比值法对冒口的尺寸进行确定，然后在对完成浇注铸型的阀体进行落砂清砂后，按照已经测量好的冒口尺寸对浇冒口进行切割。
4.根据权利要求1所述的一种市政建设用排水阀的制备工艺，其特征在于，在S9)中，粗加工处理的具体步骤如下：将定型的阀体各组件分别放置在车床上，并用三爪卡盘装夹组件，然后粗车外圆单边余量为1.3-1.7mm，然后对外圆顶粗车顶面留余量0.3-0.6mm。
5.根据权利要求1所述的一种市政建设用排水阀的制备工艺，其特征在于，在S9)中，消除应力处理具体采用高温除应方法，从而能够消除焊接应力和晶间腐蚀倾向。
6.根据权利要求1所述的一种市政建设用排水阀的制备工艺，其特征在于，在S10)中，淬火处理的具体的步骤如下：将定型的阀体加热到临界温度以上，然后保温一端时间，再空冷，从而能够细化晶粒，进而改善机械加工性能。
7.根据权利要求1所述的一种市政建设用排水阀的制备工艺，其特征在于，在S10)中，回火处理的具体的步骤如下：将淬火后的阀体组件加热到低于相变温度的某一温度，保持一定的时间，然后以一定的速度冷却到室温，从而能够消除因淬火而产生的内应力，提高了阀体组件钢的韧性，并且能够获得所需要的机械性能。
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