閥體表面質量評定

鑄鋼件應在清理、修整后，涂漆前進行外觀檢查，根據JB/T 7927規定的照片對其表面上存在的各種缺陷進行對比評定。

評級說明

(1)JB／T 7927收集了12種表面缺陷類型，每種缺陷類型又包括A、B、C、D、E表示的5個例子，A和B顯示的2個例子是說明這種程度的缺陷是可以接受的(合格)，C、D、E的3個例子是不可接受(不合格)的缺陷。

考慮到若用同一標準來判定鑄件表面過寬的尺寸范圍和厚度會帶來問題，JB/T7927所提供的60張照片為指定鑄件表面任一個4in×5in(100 mm×125mm)面積的實際尺寸的圖樣實例。

(2)評級照片中所有缺陷類型術語的解釋，只適用于表面缺陷。各種表面缺陷的類型及特征說明如下：

a)裂紋：由于內、外應力的作用，而使鑄鋼件表面出現的線狀開裂。通常明顯可見的表面裂紋是不合格的。

b)縮孔：由于金屬收縮，在鑄鋼件的澆、冒口切割處存在的形狀極不規則、孔壁粗糙并帶有枝狀結晶的孔洞。

c)砂(渣)眼：由于砂粒卷入熔融金屬，在鑄鋼件表面形成帶有砂粒(渣子)的孔洞。

d)氣孔：由于在熔融金屬中混有氣體，而在鑄鋼件表面上形成的大小不等、孔壁比較光滑呈梨形、圓形、橢圓形或針狀的孔洞。

e)脊狀凸起(多肉)：鑄鋼件表面上呈刺(脊)狀的金屬突起物。形狀極不規則，呈網狀或脈狀分布的毛刺稱脈紋。

f)鼠尾：由于砂型表面的缺陷或變形，而在鑄鋼件表面上形成較淺(小于5mm)的帶有銳角的凹痕。

g)冷隔、皺折：由于金屬未完全融合，而在鑄鋼件表面形成的呈圓角狀的穿透或不穿透的縫隙。在表皮上一般帶有較深的網狀溝槽稱為皺折。

h)割疤：鑄鋼件在清理、切割澆、冒口的過程中，由于修整不當而留下的疤痕。

i)結疤：鑄鋼件表面結有呈疤片狀的金屬突起物。其表面粗糙，邊緣銳利，有一小部分金屬和鑄鋼件本體相連，疤片狀突起物與鑄件之間有砂層。

j)撐疤：由于芯撐或內冷鐵未能完全熔化而留在鑄鋼件表面的疤痕。

k)焊疤：鑄鋼件焊補處由于焊后修整不良而留下的疤痕。

1)表面粗糙：鑄鋼件表面不光滑、凹凸不平。

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金屬和合金的物理、力學性能及檢驗方法

金屬是帶有電子導電性的物質，它的導電性隨著溫度升高而降低，它們大都帶有光澤并具有一定的塑性。

在現代工業中純金屬的用途較少，而合金的用途則非常廣泛。合金是由兩種或兩種以上的金屬或金屬與非金屬組成的復雜物質，它在液態時大都能互相溶解，在固態下具有金屬特性。由于合金具有不同的化學元素質量分數，因而能在很大范圍內改變它的物理、化學和力學性能。除了改變化學元素質量分數外，還可以利用熱處理的方法改變它的性能，基于以上原因，合金在現代工業中應用得很廣，在機器制造業中用來制造各種零件。

所有零件在其使用過程中，都要承受載荷的作用，因而使其產生變形。所謂變形就是零件的尺寸和形狀發生了變化。變形可以分為彈性變形和塑性變形兩種。彈性變形是當載荷去掉后會消失的變形；塑性變形是在載荷去掉后仍然保留的變形。

假如零件所受載荷超過一定限度時，將發生破裂，因此制造閥門的金屬和合金必須具有在載荷作用下抵抗破裂的性能。

為了使閥門零件不致破裂，必須選擇適當的金屬和合金來制造。為此每一個閥門設計或制造人員都必須了解金屬的力學性能。

金屬和合金的力學性能包括強度、硬度、彈性、塑性、沖擊韌性、疲勞強度和蠕變強度等。

強度是金屬在載荷作用下抵抗破壞的性能。

硬度是金屬抵抗其他更硬物體壓人的性能。

彈性是金屬當載荷去掉后能恢復原有形狀的性能。

塑性是金屬產生塑性變形而不發生破裂的性能。

沖擊韌性是金屬抵抗沖擊載荷作用而不破裂的性能。

疲勞強度是金屬經受無限多次交變載荷的作用而不破壞的性能。

蠕變強度是金屬在高溫環境中、在不變的載荷作用下，抵抗緩慢而連續發生塑性變形的性能。

測定金屬和合金力學性能的試驗是在專門的機器上進行的。根據加載條件的不同，金屬和合金的力學試驗可分為：

①靜力試驗——緩慢而均勻地增加載荷的試驗；

②動力試驗——高速增加載荷的試驗；

③交變載荷試驗——在試驗過程中載荷的數值，或數值與方向都發生變化。

拉伸試驗

拉伸試驗是靜力試驗的一種，即在試驗過程中加到試樣上的載荷由零增至某一最后數值。

由拉伸載荷引起的金屬變形叫作拉伸變形。 載荷的作用方式除了拉伸以外，還有壓縮、彎曲、扭轉、剪切等，如圖1-1所示。但是金屬抵抗壓縮、彎曲、扭轉、剪切載荷的性能與抵抗拉伸載荷的性能之間存在著一定的關系，都可以根據拉伸試驗的結果加以確定，因此，拉伸試驗是測定金屬靜力強度的基本試驗。

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研磨用的材料分為磨料、潤滑劑、研磨膏、砂布(砂紙)，以及油石和砂輪等。

(1)磨料。磨料種類很多，應根據工件的材質、硬度及加工精度等條件選用磨料。表9-13為常用磨料的種類及用途，表9-14為磨料粒度的分類及用途。

(2)潤滑劑是與磨料調和一起使用的，調和成的混合劑，叫研磨劑。潤滑劑能使磨料調和均勻，研磨切削一致；它能起潤滑作用，研磨輕松，又能起冷卻作用，避免工件膨脹和變形；它能起化學反應，提高研磨的效率。使用時，應選用無腐蝕，殘液易清洗的潤滑劑。

潤滑劑分液態和固態兩種。液態潤滑劑常用汽油、煤油、潤滑油、透平油、豬油、工業用甘油、酒精，以及肥皂水和水。汽油只起稀釋磨料的作用，肥皂水和水用在玻璃等材料上的研磨。固體潤滑劑常用硬脂酸、硬脂酸、石蠟、油酸和脂肪酸。

潤滑油是用得較多的一種潤滑劑，一般用SC30潤滑油。精研時，可用一份潤滑油摻三份煤油使用。

煤油粘度小，研磨速度快，適用于粗研。豬油含有油酸，可事先與磨料調成糊狀，用時加煤油稀釋，能提高光潔度，用于高精度的精研中。

煤油在潤滑劑中的多少，即濃、稀程度，視研磨類別，氣候等因素而定，一般情況下研磨劑冬天稀一些，夏天濃一些。

(3)研磨膏是事先預制成的固體研磨劑。它是由硬脂酸、硬酸、石臘等潤滑劑加以不同類別和不同粒度的磨料配制成。

(4)砂布和砂紙是用膠粘劑把磨料均勻粘在紙上或布上的一種研磨材料。它具有方便簡單，光潔度高、清潔無油等優點，故在閥門密封面研磨中應用較普遍。砂布(金鋼砂布)的規格見表9-15；水砂紙的規格見表9-16；金相砂紙的規格見表9-17。

(5)油石、磨頭和砂輪。它們是研磨料粘結而成的不同形狀工具，是用于磨削的工具，也是閥門研磨的常用工具。

選用油石、磨頭和砂輪，應根據閥門形狀，材質、粗糙度等要求而定，閥門材料硬度高，一般用軟的，反之，用硬的。閥門表面粗糙度要求低的，一般用粒度細、組織緊密的，反之，粒度用粗一些的，組織要松些的。這里指油石、磨頭和砂輪的硬度與磨料本身硬度是兩回事。此硬度指的是它們的工作表面的磨粒在外力作用下脫落的難易程度，脫落得快，硬度軟，反之就硬。它們的硬度分超軟(代號CR)、軟(R)、中軟(Z)、中硬(XY)、硬(Y)、超硬(CY)；它們的結合劑有陶瓷(代號A)，樹脂(s)，橡膠(x)，金屬(J)四種。

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(1)清潔工作是研磨中很重要的一個環節，也是容易使人忽視的一個環節。應做到“三不落地”，即研件不落地，工具不落地，物料不落地；做到“三不見天”，即顯示劑用后上蓋，研磨劑用后上蓋，稀釋劑(液)用后上蓋；做到“三干凈”，即研具使用前要擦干凈，密封面要清洗干凈，更換研磨劑時要將研具和密封面擦洗干凈。

(2)研具用后，應清洗干凈，禁止亂丟亂扔，按次序擺放好，以便再用。

(3)研磨中應注意檢查研具有無與閥門體有摩擦現象，特別是內壁毛糙、疤點、肩臺是造成研具運動不平穩的因素。

研磨中常見缺陷產生的原因和防止方法，見表9-12。

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A、平面密封面的整體研磨

局部研磨一般為粗研磨，不是最終研磨。在局部研磨后，進行整體研磨。

(1)手工整體研磨時，手握持用力要均勻，同時注意不斷調換方向，經常以180°或90°調換，防止產生偏研磨現象。

(2)平面密封面的整體研磨，就是在研磨過程中，研具始終覆蓋密封面，基本上使密封面上受到均勻的壓力，從而使整個密封面得到應有的平整度和光潔度。

(3)平面密封面的閥瓣、閥片，其厚薄基本一致，放人旋轉式研磨機或振動式研磨機上，能得到好的研磨效果。

(4)楔式閘板密封的整體研磨，因為楔式閘板厚薄不一致，容易產生偏研磨現象，在研磨楔式閘板密封面時，應附加一個平衡力，使楔式閘板密封面均勻磨削，圖9-54為楔式閘板密封面的整體研磨方法。

B、閥座的整體研磨

閥座密封面的研磨通常采用整體研磨的方法，這是因為閥座用局研方法不方便的緣故。

閥座密封面的研磨要弄清其材質，可以通過標牌和手輪油漆顏色來識別，選用與密封面相適應的研磨劑。閥座密封面為鑄鐵本體制成的，一般選用棕剛玉研磨劑；閥座密封面為黃銅制成的，選用黑碳化硅研磨劑；淬硬鋼閥座密封面選用白玉鋼、綠碳化硅等。

整體研磨閥座密封面時，放置在修理臺上的姿態，不管形狀如何，其閥座密封面應放在水平位置上。可用水平儀在密封面上校正水平。

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局部研磨主要是手工研磨，使用的研磨物料以干研較多。平面密封面局部研磨的目的主要是消除密封面上的局部凸起及糾正兩密封面夾角不正的現象。

平面密封面的局部研磨方法較多，見圖9-53。

(1)圖9-53(a)是密封面印影的分布情況，密封面上的缺陷是通過標準平板或標準研具的檢查反映出來的，要防止用平整度不高的平板或研具的檢查。否則，得不到正確的印影。

從印影分布情況分析：左上角一個白點是著色檢查磨出的白亮點，它與沒有印影的空白處光澤不一樣，這白亮點最高；印影不大清楚或顯示劑厚的為較低處；印影斷線處，沒有沾上顯示劑的為最低處。從以上分析看，密封面是從右下角向左上角傾斜，產生這種現象是左上角一個白亮點凸出的緣故，只要把左上角白亮點局部研磨掉，密封面的平整度將大為提高。

(2)圖9-53(b)是油石局研的方法。選用長方形油石平放在平面密封面上，用手平穩地握住油石，食指自然壓在油石上控制研磨壓力，使油石在局研部位上作左右擺動或作弧形往復運動，直到研磨出較理想的密封面為止。用油石研磨時，應加一些機油，油酸等，以利提高研磨質量，以免密封面拉毛。

(3)圖9-53(c)是用砂布(紙)局研的方法，用作研具的長板，下面墊上砂布或砂紙，長板一端用拇指壓在密封面上，中間夾墊著一層布或者紙作為定點。另一端用拇指壓著砂布或砂紙，并用食指夾持著，研磨時手指左右擺動，其研磨速度、壓力、范圍由手指控制。

(4)圖9-53(d)是用砂輪片局部研磨的方法，使用的砂輪片為薄片砂輪或單斜邊砂輪，其操作方法與長板研磨相似。此法效率高，適用于較大局研部位。

(5)圖9-53(e)是用研磨劑的方法，研磨劑稀釋均勻分布平板上，用手夾持著閥瓣、閘板，將其平放在涂有研磨劑的平板上，用食指著力壓在局部位置上，被研磨件在平板上作8字形研磨運動，并不斷掉換方向，使平板每一部位都得到均勻的磨削。由于研磨體上施加壓力不同，其磨削量不一樣，局研位置施加壓力大些，磨削快些，且局研部位過渡線自然。

(6)圖9-53(f)是用鏟刀刮削的方法，用紅丹、蘭丹等顯示劑涂在密封面上，使密封面密合，產生印影后，根據密封面印影的分布情況，用鏟刀刮削密封面上的高點處，經多次刮削，使密封面得到應有的平整度和光潔度。

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平面密封面的研磨修復過程包括準備、清洗和檢查、研磨及檢驗等過程。

(1)準備研磨物料、選擇研磨用具、調試研磨機和備好研磨密封面檢驗工具等。

常用的物料有砂布、砂紙、研磨劑、稀釋液及檢驗的紅丹、鉛筆等；研磨用具有研具導向器、萬向節和手柄；若用研磨機研磨，應事先檢查、加油和調試好研磨機；檢驗密封面的工具主要是標準平板，使用研磨機時可用水平儀校正密封面的水平度，有條件的也可用平光晶、光潔度樣板等工具。

(2)清洗和檢查，清洗密封面應在油盆內進行，清洗劑一般用洗滌汽油或煤油，邊洗邊檢查密封面損壞情況，做到心中有數。

在清洗中，用眼睛難以確定的微細裂紋，可用著色探傷法進行檢查。

清洗后，應檢查閥瓣、閘板密封面密合情況，檢查一般用紅丹和鉛筆。用紅丹試紅，檢查密封面印影，確定密封面密封情況；或用鉛筆在閥瓣和閥座密封面上劃幾道同心圈，然后將閥瓣與閥座疊放在一起相對旋轉，檢查鉛筆圓圈擦掉情況，確定密封面密合情況。如果密封面密合不好，可用標準平板分別檢驗閥瓣和閥座、閘板密封面和閥座密封面，確定研磨部位。

(3)研磨分為粗研、精研和拋光等。粗研是為了消除密封面上擦傷、壓痕、蝕坑等缺陷，使密封面得到較高平整度和一定的光潔度，為密封面精研打好基礎。粗研采用粗砂布(紙)或粗粒研磨劑，其粒度為800號～280號，切削量大，效率高，但切削紋路較深，密封表面較為粗糙，需要精研。

精研是為了消除密封面上的粗紋路，進一步提高密封面的平整度和光潔度，采用細砂粒布(紙)或細粒研磨劑，其粒度為280號～W5，切削量小，有利于光潔度的提高。粗研后進行精研時，應更換平整度和光潔度比粗研時高的研具，研具應清洗干凈。對一般閥門而言，精研滿足最終的技術要求，但對光潔度要求較高的閥門，還需要進行拋光。手工研磨不管粗研，還是精研，整個過程始終貫穿提起、放下；旋轉、往復；輕敲、換向等操作相結合的研磨過程。其目的為了避免磨粒軌跡重復，使研具和密封面得到均勻的磨削，提高密封面的平整度和光潔度。

(4)在研磨過程中始終貫穿著檢驗，其目的是為了隨時掌握研磨情況，做到心中有數，使研磨質量達到技術要求。

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靜密封面的研磨適用于不平整超差和缺陷深度在0.3mm以內的劃傷、擦傷、蝕點、壓痕的修復。靜密封面研磨形式及操作方法見表9-11。

(1)研磨應符合技術要求，并按要求驗收。

(2)研磨量控制在0.3mm以內，檢查靜密封面預緊間隙是否符合要求。

(3)研磨過程中，應一邊研磨一邊檢查，防止研磨缺陷的產生。

(4)研磨后的靜密封面粗糙度應滿足以下要求：一般靜密封面≤12.5；0形圈槽≤6.3；梯形糟、透鏡式、錐形靜密封面3.2；剛性靜密封面0.4。

(5)研磨后的靜密封面用著色法檢查不平整度，其要求是：一般靜密封面上的印影分布均勻；梯形圖、透鏡墊、錐面墊、與靜密封面上的印影分布均勻且連續；剛性靜密封面印影為圓形且連續為合格。

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1．凸面外圓的修整

在凸凹面、榫槽面中，由于制造質量，凸凹表面碰傷、變形，使凸面套不進凹面中。除車削外，可用銼刀修整，如圖9-49所示。

其修整方法是：將工件夾在虎鉗上，把平銼平放在凸面外圓上，平銼光面側靠著臺后肩，在銼削中一邊作往復運動，一邊上下作圓弧運動，銼一會兒后調換一個方向，一直沿整圓銼完。銼削圓弧連接自然，直到要求尺寸為止，凸凹面配合間隙為H11／d11。

2．梯形槽的修理

梯形槽由于腐蝕、壓擊而損壞。修理時，將工件夾在車床上，用千分表校正，在梯形槽的面上車削掉1mm左右的厚度，然后按梯形槽尺寸套出新的梯形槽，槽的內外側粗糙度≤3.2。

3．螺紋堵頭的修理

螺紋堵頭是閥門體和閥門蓋上常見的靜密封點，用它注水試壓或排放介質。根據工況條件和損壞程度，采用如下方法修復。

輕微損壞采用研磨、換墊或者在堵頭螺紋上纏繞聚四氯乙烯膠帶、密封膠等；堵頭損壞應更換；螺孔滑絲可采用擴孔攻絲，加工新堵頭或者堆焊填滿螺孑L后，重新鉆孔攻絲。

4．靜密封面堆焊修復

把靜密封面上的缺陷車除，按本體材料選用焊條，為了防止焊液流失，應預制向襯圈固定堆焊處內側，其材料與本體一致，見圖9-50。然后按照堆焊規程施焊，車削成新的靜密封面。堆焊體應無裂紋、氣孔等缺陷，強度試驗合格。

5．靜密封面的更換

靜密封面因腐蝕嚴重、裂紋、掉塊等無法修補時，可進行更換。新加工的靜密封面應符合原靜密封面尺寸和技術要求，無法查到靜密封面尺寸時，可根據靜密封實測面尺寸進行加工。

(1)焊接更換。焊接更換是預制好靜密封圈(應留有一定的加工余量)，嵌入已加工好的本體內，然后施焊，使靜密封圈與本體成一整體，再進行加工、研磨，見圖9-51。

(2)粘接更換。對于鑄鐵或非金屬閥門不便采用焊接更換時，可選用適合的膠粘劑將預制好的靜密封圈牢固地粘接在本體上（見圖9-52），然后進行研磨修正。

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在閥門使用中，不產生相對運動，始終處于相對靜止狀態的密封面，稱為靜密封，起密封作用的表面叫做靜密封面。

在閥門上，靜密封面的結構形式很多，有平面和錐面之別，有墊片和無墊片之分，還有強制和自緊密封等。靜密封面是閥門的重要部位，也是產生“跑冒滴漏”的主要部位之一。靜密封面損壞的主要原因見表9-10。

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