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1、F91自密封焊接式截止阀设计规范概述
在开发高参数，大容量和高效节能环保机组中，超临界截止阀用于高压疏水、对空排气和定期排污系统。为了解决超临界高温、高压、温差大及压差大工况下，阀门使用周期短、易泄漏，导致能源损耗的现象，选用优质的高温耐热钢F91 为阀体材料，并在F91 的阀体上堆焊硬质合金阀座密封面，以提高阀门的整体性能和使用寿命。本文探讨了在F91 阀体上堆焊阀座密封面工艺措施。*的自密封设计，压力越高，密封越可靠。由于性能技术特性、工况的特殊使产品也形成了其他产品所替代不了的特点。高温高压焊接截止阀制造验收技术条件按日本火力发电用阀门标准E101的规定。磅级电站截止阀的结构长度按E101的规定。阀体焊接坡口按ANSI B16.25的规定或按用户提供的尺寸。阀盖填料函尝试合理，填料加缓蚀剂，密封可靠，开关平稳。高温高压电站焊接截止阀具有上密封结构，保证阀门开启运行时阀杆处不会外漏。

2、F91自密封焊接式截止阀设计规范F91 钢的性能
电站阀门常用材料为12Cr1MoV 钢，其使用温度为550℃，工作压力17MPa。在超临界电站机组中，要求截止阀(图1) 的使用温度为600℃，工作压力为21MPa，因此阀体材料选用F91 钢。F91 钢(Cr9Mo1V) 属于马氏体型耐热钢(表1，表2) ，钢中主要元素有V、Cr 和Mo 等。V 在钢中能提高钢的室温、中温强度和热强性，增加钢在高温下的组织稳定性，改善低碳合金钢的焊接性能。真空技术网认为Cr在钢中能提高钢的抗氧化性、抗腐蚀性及高温强度。Mo在钢中主要是提高强度并抑制铬钢的热脆性倾向。F91钢中Cr和Mo元素含量分别达到9.50%和1.05%，使其具有较大的空淬性。Cr、Mo、Mn和Ni等元素都可以显著地提高钢的淬硬性，在焊接过程中易产生裂纹。F91钢在不预热工况下焊接，其裂纹达，可焊性较差。J61Y-P54 100V、J61Y-P54 140V、J61Y-P54 170V、J61Y-P55 100V、J61Y-P55 140V、J61Y-P55 170V、 J61Y-P57 、100V、J61Y-P57 140V 、J61Y-P57 170V

F91自密封焊接式截止阀设计规范结构特点：

1，采用无中法兰夹箍销轴式，内螺纹和键链接，中法兰螺栓连接等结构．

2，阀体，阀盖机械加工全部在自动线上完成，具有重量轻，加工精度高等特点．

3，阀座，阀瓣密封面均彩钴基硬质合金等离子喷焊而成，耐磨，抗擦伤性能好．

4，阀杆表面经抗蚀氮化处理．

5，可安装在管道的任何位置上．≤ DN80介质向从下往上流（正流＂低进高出＂）
3、F91自密封焊接式截止阀设计规范焊接方法
在F91 阀体上堆焊的阀座密封面共分3 层。第1 层(底层) 堆焊P91，第2 层(中间层) 堆焊A302，第3 层(顶层) 堆焊D802。

F91自密封焊接式截止阀设计规范底层堆焊

底层堆焊P91时，由于F91 阀体可焊性较差，焊接时采用严格的焊前预热、焊后热处理等工艺措施，保证焊接质量。将整个阀体放入箱式炉里加热，当温度加热至400 ～450℃ 时，保温2 h。将直径￠4mm 的P91 焊条在150 ～200℃ 温度下烘培，保温1.5 h。选用焊接电流220 A，焊接电压25 V，控制焊接层间温度≤300 ℃，焊层高度1 mm，堆焊密封面底层。

3.2、F91自密封焊接式截止阀设计规范中间层堆焊

中间层堆焊的A302 奥氏体不锈钢具有优良的耐腐蚀性能、抗高温氧化性能和高温热强性能。A302 容易焊接，不因温度变化发生相变，对氢脆不敏感，在焊态下有较好的塑性和韧性。但是，A302易产生焊接热裂纹、脆化、晶间腐蚀、应力腐蚀和表面氧化等缺陷，因其导热性能差，线膨胀系数大，所以焊接应力和焊接变形较大。为了避免焊缝枝晶粗大，以致增大偏折，应尽量采用小的热输入量，不预热、降低层间温度，不回火等。密封面底层堆焊完成的阀体冷却后，将直径￠4mm 的A302 焊条在150 ～200℃温度下烘培，保温2 h。选用焊接电流200 ～ 210A，焊接电压22V，控制层间温度保持在200℃ 以下，分两层堆焊A302，每层的高度为1 mm。车平堆焊层，保证中间层厚1mm，探伤检查密封面有无裂纹、气孔和夹渣等缺陷。

4、F91自密封焊接式截止阀设计规范结语
采用先预热阀体堆焊P91，然后冷焊A302，后预热焊D802 硬质合金的方法，当介质从阀瓣下方流入时，所施加的密封力必须等于或大于密封面上所产生的必须比压和介质向上的作用力之和。当介质从阀瓣上方流入时，所施加的密封力就等于或大于密封面上所产生的必须比压力力和介质的作用力之差。其优点是接触面密合时无摩擦，由于管道应力而使密封面圆度受变形时，也不会影响密封面的性能。但是介质中的固体颗粒和沉淀物易损伤密封面。种不同材料形成阀体密封面，即解决了阀体F91材料焊接难的问题，又达到了提高阀体密封面使用寿命的目的。阀瓣密封面堆焊时，先将阀瓣预热，预热后直接堆焊D802，焊后进行回火处理。经过对焊后阀体进行探伤检测，产品合格率达*，新工艺为新材料的密封面堆焊提供了保证。分析了超临界截止阀特殊材料阀体F91 钢的性能，介绍了通过采用特殊的阀体密封面堆焊工艺，减少了堆焊裂纹，提高了产品成品率和工作效率。