一种阀座密封面堆焊层的综合性能评价方法技术

本发明专利技术公开了一种阀座密封面堆焊层的综合性能评价方法，包括如下步骤：（1）根据阀座的用途，确定其工作温度；（2）在阀座工作温度下，进行高低温循环试验，获得阀座密封面堆焊层的耐疲劳、耐高温性能；（3）在阀座工作温度下，进行高温冲击试验，获得阀座密封面堆焊层的耐冲击、耐高温性能；（4）在阀座工作温度下，进行高温摩擦磨损试验，获得阀座密封面堆焊层的耐磨损、耐高温性能；（5）在阀座工作温度下，进行高温固体颗粒冲蚀试验，获得阀座密封面堆焊层的耐冲蚀、耐高温性能。本发明专利技术所述评价方法通过多个性能试验，综合、全面评估密封面堆焊层性能是否达标，为阀座密封面堆焊层提供一种评价分析方法。分析方法。

【技术实现步骤摘要】
一种阀座密封面堆焊层的综合性能评价方法


[0001]本专利技术涉及阀座密封面
，具体涉及一种阀座密封面堆焊层的综合性能评价方法。

技术介绍

[0002]密封面是指启闭件与阀座紧密贴合且具有密封作用的接触面，汽轮机阀座密封面堆焊是汽轮机阀座制造中的重要工艺，阀座密封面堆焊质量在很大程度上决定了阀座的制造质量，同样，密封面堆焊质量在很大程度上决定了阀芯件是否发生故障、失效，决定其服役寿命，密封面是阀座最关键的工作面，密封面质量的好坏关系到阀座的使用寿命，通常密封面堆焊材料要考虑耐高温、耐冲击、耐磨损、耐腐蚀、耐擦伤、抗氧化等因素。阀座密封面的常见故障有泄露、启动不灵活、振动、噪声、零部件磨损甚至产生裂纹发生断裂失效等。一般地讲，阀芯件密封面的设计寿命为30年。但从实际运行情况看，相当一部分核电设备、火电设备还达不到设计寿命的20％，绝大多数是因为各种不易克服的破损或维修效果不佳而提前退役。目前，核电站的阀座需求额将为30亿元，年均需求量为6亿元左右，而每年花费在阀座上的维修费约为1.5亿元。因此，亟需一种能够对汽轮机阀座密封面堆焊层综合性能进行准确有效评价方法。

技术实现思路

[0003]针对现有技术存在的上述不足，本专利技术的目的在于提供一种阀座密封面堆焊层的综合性能评价方法，以解决现有技术对于现行阀座密封面没有专业综合评价方法的问题。
[0004]为了解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：
[0005]一种阀座密封面堆焊层的综合性能评价方法，包括如下步骤：
[0006](1)根据阀座的用途，确定其工作温度；
[0007](2)在阀座工作温度下，进行高低温循环试验，获得阀座密封面堆焊层的耐疲劳、耐高温性能；
[0008](3)在阀座工作温度下，进行高温冲击试验，获得阀座密封面堆焊层的耐冲击、耐高温性能；
[0009](4)在阀座工作温度下，进行高温摩擦磨损试验，获得阀座密封面堆焊层的耐磨损、耐高温性能；
[0010](5)在阀座工作温度下，进行高温固体颗粒冲蚀试验，获得阀座密封面堆焊层的耐擦伤、耐冲蚀、耐高温性能。
[0011]与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：
[0012]1、本专利技术通过设置高低温循环试验，可以有效的评价阀座密封面堆焊层的耐疲劳、耐高温性能；通过设置高温冲击试验，可以有效的评价阀座密封面堆焊层的耐冲击、耐高温性能；通过设置高温摩擦磨损试验，可以有效的评价阀座密封面堆焊层的耐磨损、耐高温性能；通过设置高温固体颗粒冲蚀试验，可以有效的评价阀座密封面堆焊层的耐擦伤、耐
冲蚀、耐高温性能。
[0013]2、本专利技术采用设置的多维度评价试验，可以确保阀座密封面堆焊层的综合性能，确保其使用寿命达标、安全使用；上述益处综合，为汽轮机阀座密封面堆焊层的综合性能提高全方面的评价和分析方法，为汽轮机阀座密封面堆焊层在高温蒸汽中长时间服役的特定工况冲击、磨损、冲蚀下，接触对装的两个阀座密封面的完整性使用及分析预测提供了坚实基础，确保阀座密封面安全可靠使用。
具体实施方式
[0014]下面将结合实施例对本专利技术作进一步说明。
[0015]一、一种阀座密封面堆焊层的综合性能评价方法
[0016]现有技术方法只能从单一维度的简单评价，单独评价阀座密封面堆焊层某一方面的性能，而避而不谈回避一些对于阀座密封面堆焊层极其重要的性能评价，比如，耐高温冲击性能和耐高温冲蚀性能，现有技术在这两方面几乎没有设计任何试验对其进行评价分析，而能够从多维度对阀座密封面堆焊层的性能进行评价，正是本专利技术的创新所在。
[0017](1)根据阀座的用途，确定其工作温度。汽轮机阀座处的密封面在服役时一直在蒸汽气氛中，直接受到工作蒸汽的冲击、传热、气蚀等作用。因此可以认为，不同类别的汽轮机阀座密封面的工作温度就是该类别汽轮机的新蒸汽温度。
[0018]根据GB/T 754
‑
2007发电用汽轮机参数系列标准，九类汽轮机规定的新蒸汽温度(℃)如下：
[0019]a、低压非再热式汽轮机：340℃；
[0020]b、次中压非再热式汽轮机：390℃；
[0021]c、中压非再热式汽轮机：435℃、450℃、470℃；
[0022]d、次高压非再热式汽轮机：435℃、450℃、460℃、470℃；
[0023]e、高压非再热式汽轮机：535℃；
[0024]f、超高压再热式汽轮机：535℃、537℃、538℃、540℃；
[0025]g、亚临界再热式压力汽轮机：535℃、537℃、538℃、540℃；
[0026]h、超临界再热式压力汽轮机：538℃、566℃；
[0027]i、超超临界压力汽轮机：566℃、580℃、593℃、600℃。
[0028]根据GB/T 754
‑
2007发电用汽轮机参数系列标准，九类汽轮机规定的新蒸汽压力(MPa)和新蒸汽流量推荐范围(t/h)如下：
[0029]表1九类汽轮机规定的新蒸汽压力(MPa)和新蒸汽流量推荐范围(t/h)
[0030][0031]不同规格的汽轮机，其新蒸汽压力和新蒸汽流量不尽相同，但压力均较高、流量均较快，汽轮机阀座密封面受到的高温蒸汽作用影响非常强烈。
[0032](2)在阀座工作温度下，进行高低温循环试验，获得阀座密封面堆焊层的耐疲劳、耐高温性能。
[0033]所述高低温循环试验包括如下步骤：将样品表面清洗干净后，放入热处理炉中重复进行多次高低温循环，观察每次高低温循环后样品的堆焊层是否产生宏观裂纹；多次高低温循环后，采用线切割设备切割出大小合适的样品，对样品表面进行打磨后抛光，用腐蚀液对其进行腐蚀，腐蚀完毕后清洗样品表面风干，观察样品堆焊层表面和内部是否产生裂纹，采用扫描电子显微镜观察样品表面的微观组织形貌。其中，一次高低温循环包括如下过程：样品热处理炉中在t1时间内升温至工作温度，随后进行保温，保温时间为t2，保温完毕后进行冷却，冷却时间为t3。
[0034]其中，为评价分析在服役失效之前阀座密封面堆焊层及其界面的组织演变、裂纹萌生、裂纹延展等行为，在实际实验时设计两种高低温循环试验，一种是不破坏约束的阀座密封面整体环件的环件高低温循环试验(若阀座密封面实际尺寸较小，可以放进热处理炉中，则以实际尺寸进行高低温循环试验；若阀座密封面实际尺寸较大，不能放进热处理炉中，则等比例缩小，以小尺寸的模拟环件进行高低温循环试验)，一种是破坏约束的小尺寸块体样品的块体高低温循环试验。这是由于，环件高低温循环试验若在每个循环次数节点都准备一个环件，则消耗的试验件数量较多，成本增加；若只准备一个环件，那么只能取到终点循环次数节点的高低温循环样品，若对环件在每个循环节点处切割取样分析，则会破坏整体约束，变量增多且可控性降低，而以破坏约束的小尺寸块体样品来分析中间循环次数节点，评价阀座密封面堆焊层及其界面的组织演变、裂纹萌生、裂纹延展等微观行为。因此，设本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种阀座密封面堆焊层的综合性能评价方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）根据阀座的用途，确定其工作温度；（2）在阀座工作温度下，进行高低温循环试验，获得阀座密封面堆焊层的耐疲劳、耐高温性能；（3）在阀座工作温度下，进行高温冲击试验，获得阀座密封面堆焊层的耐冲击、耐高温性能；（4）在阀座工作温度下，进行高温摩擦磨损试验，获得阀座密封面堆焊层的耐磨损、耐高温性能；（5）在阀座工作温度下，进行高温固体颗粒冲蚀试验，获得阀座密封面堆焊层的耐擦伤、耐冲蚀、耐高温性能。2.根据权利要求1所述阀座密封面堆焊层的综合性能评价方法，其特征在于，所述高低温循环试验包括如下步骤：将样品表面清洗干净后，放入热处理炉中重复进行多次高低温循环，观察每次高低温循环后样品的堆焊层是否产生宏观裂纹；多次高低温循环后，采用线切割设备切割出大小合适的样品，对样品表面进行打磨后抛光，用腐蚀液对其进行腐蚀，腐蚀完毕后清洗样品表面风干，观察样品堆焊层表面和内部是否产生裂纹，采用扫描电子显微镜观察样品表面的微观组织形貌。3.根据权利要求2所述阀座密封面堆焊层的综合性能评价方法，其特征在于，一次高低温循环包括如下过程：样品热处理炉中在t1时间内升温至工作温度，随后进行保温，保温时间为t2，保温完毕后进行冷却，冷却时间为t3。4.根据权利要求1所述阀座密封面堆焊层的综合性能评价方法，其特征在于，所述高温冲击试验包括如下步骤：将样品放入热/力模拟机中，向热/力模拟机中通入保护气体后，升温至样品的工作温度，对样品进行多次冲击实验，观察冲击试验后样品的堆焊层是否产生宏观裂纹，并计算样品尺寸变化量；多次冲击试验后，采用线切割设备切割出大小合适的样品，对样品表面进行打磨后抛光，用腐蚀液对其进行腐蚀，腐蚀完毕后清洗样品表面风干，观察样品堆焊层表面和内部是否产...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊建坤，袁新建，赵鹏飞，张乐，杨建平，杨林，张海波，许德星，毛桂军，聂甫恒，郭洋，雷艺，何芬，王喆，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：