CN110883495A

CN110883495A - 一种旋转阀转子密封面在线修复工艺

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Publication number: CN110883495A
Application number: CN201911146665.2A
Authority: CN
Inventors: 高超超; 林慧超; 陈书; 林上红
Original assignee: John De Zhejiang Intelligent Technology Co Ltd Remanufacturing
Current assignee: John De Zhejiang Intelligent Technology Co Ltd Remanufacturing
Priority date: 2019-11-21
Filing date: 2019-11-21
Publication date: 2020-03-17

Abstract

本发明公开了一种旋转阀转子密封面在线修复工艺，本发明采用冷金属过渡(CMT)焊接是一种MIG/MAG增材制造技术，用于修复RPF旋转阀转子密封面。根据旋转阀转子材料：双向不锈钢，选用同为双向不锈钢作为增材制造材料。本发明使用冷金属过渡(CMT)增材制造进行密封面修复，操作容易，效率高，结合力要更好，在线修复节约修复工期。

Description

一种旋转阀转子密封面在线修复工艺

技术领域

本发明涉及表面处理技术领域，具体涉及一种旋转阀转子密封面在线修复工艺。

背景技术

PTA(精对苯二甲酸)广泛用于化学纤维、轻工、电子、建筑等领域，应考虑旋转阀转子维修数量多，运输不方便，工期十分紧张，密封面磨损严重，整体拆卸不易，一套全换周期比较长，并且价格十分昂贵，所以选择在线修复的方式达到节约成本目的。

旋转阀转子密封面磨损主要的形式以及原因如下：

(1)旋转阀转子密封面磨损状态：呈沟槽状，生产运行过程中持续漏料。

(2)旋转阀转子密封面长期旋转运转，导致密封面日积月累,形成磨损，

传统工艺增材制造加工会造成的问题如下：

(1)增材制造过程中热量大，会影响密封面变形量。

(2)人工焊接效率低，影响修复周期。

(3)传统加工，则需要机床加工，过程免不了拆卸、运输、吊装、安装，严重影响修复周期。

基于上述情况，本发明提出了一种旋转阀转子密封面在线修复工艺，可有效解决以上问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种旋转阀转子密封面在线修复工艺。本发明的旋转阀转子密封面在线修复工艺解决了旋转阀转子整体拆卸麻烦，运输困难等问题，可以在短快速修复旋转阀转子密封面。

为解决以上技术问题，本发明提供的技术方案是：

一种旋转阀转子密封面在线修复工艺，包括下列步骤：

(1)对旋转阀转子密封面进行打磨处理，去除修复位置的疲劳层；然后用布条清除该密封面存在的污渍，并使用着色探伤剂确认该密封面有无伤痕裂缝，然后用丙酮擦拭至该密封面无污渍；

由于旋转阀转子密封面长期运行导致严重磨损，存在大量的沟槽状，以上步骤可有效保证本发明的旋转阀转子密封面在线修复工艺的修复效果。

(2)使用焊接测量尺测量磨损位置磨损尺寸；根据测量尺寸与标准尺寸，确定焊接高度；并调节冷金属过渡焊接参数；

(3)根据RPF旋转阀转子材料选择冷金属过渡(CMT)增材制造材料，采用冷金属过渡(CMT)增材制造修复RPF旋转阀转子密封面；

(4)对修复RPF旋转阀转子密封面进行焊接；

(5)焊接修复完毕后，使用在线车床进行密封面加工，车削掉表面多余尺寸，并精加工处理到预定尺寸。

优选的，步骤(2)中，根据测量尺寸与标准尺寸，确定焊接高度为焊后高度尺寸至少高于密封面基准尺寸1mm以上，以便在线车床进行车削加工。

优选的，步骤(2)中，调节冷金属过渡焊接参数如下：焊接高度2.0～2.5mm，焊接宽度8～10mm，焊接电流150～200A，焊接速度7～15mm/s，焊道搭接量50～60％，保护气体：按体积比98％氩气和2％二氧化碳的混合气体，气体流量8～12L/min，焊丝直径选用1.2mm。

优选的，步骤(3)中，所述RPF旋转阀转子材料为2205双相不锈钢，选用2209双相不锈钢焊丝作为冷金属过渡(CMT)增材制造材料。

所述2209双相不锈钢焊丝具有高强度、良好的冲击韧性以及良好的整体和局部的抗应力腐蚀能力。

优选的，所述2209双相不锈钢焊丝的化学成分包括：C≤0.04％，Si≤1.00％，Mn≤2.00％，Cr 21～24％，Mo 2.5～4.0％，Ni 7.5～10.0％，P≤0.04％，S≤0.03％，Cu≤0.5％。

优选的，所述2209双相不锈钢焊丝的化学成分包括：C≤0.03％，Si≤0.95％，Mn≤1.2％，Cr 22～24％，Mo 3～3.8％，Ni 8.2～9.6％，P≤0.03％，S≤0.025％，Cu≤0.4％。

所述2209双相不锈钢焊丝的密度约为8.0g/cm3，熔点达到1450℃，布氏硬度≤290HB，抗拉强度达690Mpa，伸长率达20％；是作为冷金属过渡(CMT)增材制造材料较佳选择。

优选的，步骤(4)中，对修复RPF旋转阀转子密封面进行焊接使用ABB机械臂进行焊接，编写好焊接程序，进行自动化焊接。

优选的，步骤(4)中，对修复RPF旋转阀转子密封面进行焊接采用环绕式焊接。

本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

(1)本发明增材制造过程中热量小，焊接温度在80～120℃，有效的限制温度对焊接的影响。

(2)本发明焊接效率高，通过自动送丝功能、ABB机械臂，实现自动化焊接。

(3)本发明焊接时飞溅小，焊接搭桥能力好、焊缝均匀一致。

(4)本发明不会产生明显变形、退火、变色现象，不出现裂纹，无硬化、无硬点现象，不影响机械加工性能。

(5)本发明使用冷金属过渡(CMT)增材制造进行密封面修复，操作容易，效率高，结合力要更好。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合具体实施例对本发明的优选实施方案进行描述，但是不能理解为对本专利的限制。

下述实施例中所述试验方法或测试方法，如无特殊说明，均为常规方法；所述试剂和材料，如无特殊说明，均从常规商业途径获得，或以常规方法制备。

在具体实施过程中，本发明旋转阀转子密封面在线修复工艺，

(1)CMT(冷金属过渡)焊接的特点

CMT技术是一种无焊渣飞溅的新型焊接工艺技术，冷金属过渡焊接***是通过短路过渡基础开发，同传统的气体焊接保护焊MIG/MAG金属熔滴过渡相比热输入更低，在焊接过程中实现冷热交替焊接，大幅度降低焊接热输出量，冷金属过渡工艺热输入量小、变形小、无飞溅、搭桥能力好、焊缝均匀一致、焊接速度高、运行成本低，为焊接提供完美的解决方法。

(2)CMT焊接的工作原理

CMT焊接技术实现无电流状态下的熔滴过渡，当短路电流产生，焊丝即停止前进并电弧引燃，熔滴向熔滴进入熔池，电弧熔池过渡熄灭，电流减小自动地回抽。在这种方式中，电弧自身输入热量的过程很短，短路发生，电弧即熄灭，热输入量迅速地减少，整个焊接过程即在冷热交替中循环往复。

(3)CMT的自动送丝技术

自动送丝机送丝驱动部分一般是由可调预紧力压杆、主动轮、从动轮组成，可进行预紧力压杆，用于压紧焊丝，把手可旋转调节压紧度。

(4)ABB机械臂焊接技术

机械臂是拟人手臂手腕的功能，代替的传统工艺的手工焊接，从而使焊接效率和质量大大的提高。

(5)在线车加工技术

在线车削设备，根据密封面尺寸制作相应的工装可实现在线加工，具有稳定的加工质量。

实施例1：

一种旋转阀转子密封面在线修复工艺，包括下列步骤：

(4)对修复RPF旋转阀转子密封面进行焊接；

实施例2：

一种旋转阀转子密封面在线修复工艺，包括下列步骤：

(4)对修复RPF旋转阀转子密封面进行焊接；

在本实施例中，步骤(2)中，根据测量尺寸与标准尺寸，确定焊接高度为焊后高度尺寸至少高于密封面基准尺寸1mm以上，以便在线车床进行车削加工。

在本实施例中，步骤(2)中，调节冷金属过渡焊接参数如下：焊接高度2.0mm，焊接宽度8mm，焊接电流150A，焊接速度7mm/s，焊道搭接量50％，保护气体：按体积比98％氩气和2％二氧化碳的混合气体，气体流量8L/min，焊丝直径选用1.2mm。

在本实施例中，步骤(3)中，所述RPF旋转阀转子材料为2205双相不锈钢，选用2209双相不锈钢焊丝作为冷金属过渡(CMT)增材制造材料。

在本实施例中，所述2209双相不锈钢焊丝的化学成分包括：C≤0.03％，Si≤0.95％，Mn≤1.2％，Cr 22％，Mo 3％，Ni 8.2％，P≤0.03％，S≤0.025％，Cu≤0.4％。

在本实施例中，步骤(4)中，对修复RPF旋转阀转子密封面进行焊接使用ABB机械臂进行焊接，编写好焊接程序，进行自动化焊接。

在本实施例中，步骤(4)中，对修复RPF旋转阀转子密封面进行焊接采用环绕式焊接。

实施例3：

一种旋转阀转子密封面在线修复工艺，包括下列步骤：

(4)对修复RPF旋转阀转子密封面进行焊接；

在本实施例中，步骤(2)中，调节冷金属过渡焊接参数如下：焊接高度2.5mm，焊接宽度10mm，焊接电流200A，焊接速度15mm/s，焊道搭接量60％，保护气体：按体积比98％氩气和2％二氧化碳的混合气体，气体流量12L/min，焊丝直径选用1.2mm。

在本实施例中，所述2209双相不锈钢焊丝的化学成分包括：C≤0.03％，Si≤0.95％，Mn≤1.2％，Cr 24％，Mo 3.8％，Ni 9.6％，P≤0.03％，S≤0.025％，Cu≤0.4％。

实施例4：

一种旋转阀转子密封面在线修复工艺，包括下列步骤：

(4)对修复RPF旋转阀转子密封面进行焊接；

在本实施例中，步骤(2)中，调节冷金属过渡焊接参数如下：焊接高度2.2mm，焊接宽度9mm，焊接电流180A，焊接速度11mm/s，焊道搭接量55％，保护气体：按体积比98％氩气和2％二氧化碳的混合气体，气体流量10L/min，焊丝直径选用1.2mm。

在本实施例中，所述2209双相不锈钢焊丝的化学成分包括：C≤0.03％，Si≤0.95％，Mn≤1.2％，Cr 23％，Mo 3.4％，Ni 8.8％，P≤0.03％，S≤0.025％，Cu≤0.4％。

实施例5：

某化工厂RPF旋转阀转子密封面磨损，转子密封面材料：2205，磨损位置密封位置(共4处)存在沟槽状凹坑，表面清除油污等表面杂质。通过冷金属过渡(CMT)焊接，2209双相不锈钢焊丝焊丝，调节CMT焊接参数：焊接高度2.0～2.3mm，焊接宽度8～9mm，保护气体采用：按体积比98％氩气和2％二氧化碳的混合气体，焊接电流180A，焊接速度10mm/s，焊道搭接量50％，焊丝直径1.2mm，对磨损修复位置进行增材制造，焊接完毕后，经过着色探伤后无裂纹、气孔。

焊接修复完毕后，使用在线车床进行密封面加工，根据密封面尺寸的大小，制作工装夹具来进行在线车床加工，密封面完全符合设计要求，提高生产效率，经过上述工艺修复的旋转阀转子密封面在服役使用效果良好。

实施例结果表明，本发明使用冷金属过渡(CMT)增材制造进行密封面修复，操作容易，效率高，结合力要更好。

以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不+应视为对本发明的限制，本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种旋转阀转子密封面在线修复工艺，其特征在于，包括下列步骤：

(3)根据RPF旋转阀转子材料选择冷金属过渡增材制造材料，采用冷金属过渡增材制造修复RPF旋转阀转子密封面；

(4)对修复RPF旋转阀转子密封面进行焊接；

2.根据权利要求1所述的旋转阀转子密封面在线修复工艺，其特征在于，步骤(2)中，根据测量尺寸与标准尺寸，确定焊接高度为焊后高度尺寸至少高于密封面基准尺寸1mm以上，以便在线车床进行车削加工。

3.根据权利要求1所述的旋转阀转子密封面在线修复工艺，其特征在于，步骤(2)中，调节冷金属过渡焊接参数如下：焊接高度2.0～2.5mm，焊接宽度8～10mm，焊接电流150～200A，焊接速度7～15mm/s，焊道搭接量50～60％，保护气体：按体积比98％氩气和2％二氧化碳的混合气体，气体流量8～12L/min，焊丝直径选用1.2mm。

4.根据权利要求1所述的旋转阀转子密封面在线修复工艺，其特征在于，步骤(3)中，所述RPF旋转阀转子材料为2205双相不锈钢，选用2209双相不锈钢焊丝作为冷金属过渡(CMT)增材制造材料。

5.根据权利要求4所述的旋转阀转子密封面在线修复工艺，其特征在于，所述2209双相不锈钢焊丝的化学成分包括：C≤0.04％，Si≤1.00％，Mn≤2.00％，Cr 21～24％，Mo 2.5～4.0％，Ni 7.5～10.0％，P≤0.04％，S≤0.03％，Cu≤0.5％。

6.根据权利要求4所述的旋转阀转子密封面在线修复工艺，其特征在于，所述2209双相不锈钢焊丝的化学成分包括：C≤0.03％，Si≤0.95％，Mn≤1.2％，Cr 22～24％，Mo 3～3.8％，Ni 8.2～9.6％，P≤0.03％，S≤0.025％，Cu≤0.4％。

7.根据权利要求1所述的旋转阀转子密封面在线修复工艺，其特征在于，步骤(4)中，对修复RPF旋转阀转子密封面进行焊接使用ABB机械臂进行焊接，编写好焊接程序，进行自动化焊接。

8.根据权利要求1所述的旋转阀转子密封面在线修复工艺，其特征在于，步骤(4)中，对修复RPF旋转阀转子密封面进行焊接采用环绕式焊接。