F91高溫高壓鉻鉬釩鋼鍛造減壓閥技術參數

F91鋼屬改良型9Cr-1Mo高強度鐵素體耐熱鋼，對應國內材質為1Cr9Mo1VNbN。F91不僅具有高的抗氧化性能和抗高溫蒸汽腐蝕性，還具有良好的沖擊韌性和高而又穩(wěn)定的持久塑性及熱強性能。由于其在600℃以下優(yōu)良的組織穩(wěn)定性以及相對較低的成本被廣泛用于高溫高壓工況中閥體的制造?？紤]高溫高壓工況下系統(tǒng)的安全運行，閥體應采用整體鍛造工藝。整體鍛造工藝相對復雜，對生產操作及鍛造設備的要求也更苛刻。

本文著重介紹自由鍛壓設備利用胎模具生產F91閥閥體的工藝，其他三通類閥體也可借鑒此生產工藝。適用于蒸汽管路上。通過減壓閥的調節(jié)，可使進口壓力降至某一需要的出口壓力，當進口壓力或流量變動時，減壓閥依靠介質本身的能量可自動保持出口壓力在小范圍內波動。其作用是將上游管道的高壓氣體通過調節(jié)，使下游管道的出口壓力降低，并依靠介質本身的能量自動開啟。當上游管路中的介質停止流動后，由平衡孔板、節(jié)流裝置、調節(jié)彈簧等組成的減壓裝置將出口壓力保持在一定范圍內（以不影響下游設備正常工作）。本系列蒸氣減壓器廣泛應用于冶金化工、石油煉制及制藥等工業(yè)部門中作汽水分離用。蒸氣減壓閥屬于先導活塞式減壓閥。由主閥和導閥兩部分組成。主閥主要由閥座、主閥盤、活塞、彈簧等零件組成。

F91高溫高壓鉻鉬釩鋼鍛造減壓閥技術參數產品的技術要求

⑴F91的冶煉及化學成分。

冶煉應采用精選的低P、S爐料，經電爐冶煉+真空精煉（或電渣重熔）后鑄錠。其化學成分要求見表1。

⑵F91的熱處理臨界點參數見表2。

⑶閘閥閥體的鍛造毛坯圖見圖1。

F91高溫高壓鉻鉬釩鋼鍛造減壓閥技術參數前期準備工作

⑴F91高溫高壓鉻鉬釩鋼鍛造減壓閥技術參數鍛造工藝及參數的制定。

閥閥體長期運行在高溫高壓的惡劣工況下，鍛造毛坯質量是保證其長期穩(wěn)定工作的基礎。制定鍛造工藝要同時兼顧閥體三個方向的強度，閥體鍛件要經過充分的變形，細化晶粒，消除各向異性。高溫高壓介質從閥體內通道流過，結構的危險部位在閥體的內表面上。由于閥體入口管與中腔相接，此處形狀變化劇烈，同時內壁存在尖角，所以閥體入口管與閥體中腔交界處應力值最大，且有應力集中現象。

2 F91高溫高壓鉻鉬釩鋼鍛造減壓閥技術參數的流線方向

工藝過程的實施

⑴鍛造前加熱。加熱時爐溫≤1240℃，始鍛溫度≤1200℃，加熱工藝參照《鋼質自由鍛件加熱通用技術條件》。

⑵鍛造過程。

第一火：坯料鐓粗、拔長。

第二火：坯料二次鐓粗、拔長。

第三火：按胎模具尺寸修整Ⅰ段（見鍛件圖對應部位）坯料，在胎模具內拔出Ⅱ段（見鍛件圖對應部位）坯料。此道工序至關重要，它決定閥體鍛件的整體流線分布，確保閥體綜合性能達到使用要求。Ⅱ段拔長工藝及纖維流向，見圖3。

第四火：修整各段坯料，沖盲孔，鍛至成品。

⑶鍛造后熱處理。F91裂紋敏感性強，鍛后熱處理前應將鍛件表面裂紋等缺陷全部清理干凈。鍛后空冷至500℃后及時正火，正火溫度過高容易產生晶粒粗化現象，大鍛件晶粒粗化現象尤為嚴重。建議正火保溫后采用風冷或水霧噴冷等措施加快冷卻速度，風冷時風口應對準毛坯洞口。鍛后熱處理工藝見圖4。

F91高溫高壓鉻鉬釩鋼鍛造減壓閥技術參數主要技術參數和性能指標

*:殼體試驗不包括膜片、頂蓋

三、F91高溫高壓鉻鉬釩鋼鍛造減壓閥技術參數 主要零件材料

四、F91高溫高壓鉻鉬釩鋼鍛造減壓閥技術參數 流量系數(Cv)

五、F91高溫高壓鉻鉬釩鋼鍛造減壓閥技術參數 外形尺寸(PN1.6-4.0)單位:mm

六、F91高溫高壓鉻鉬釩鋼鍛造減壓閥技術參數 外形尺寸(PN6.4-16.0)單位:mm

F91高溫高壓鉻鉬釩鋼鍛造減壓閥技術參數結構圖:

F91高溫高壓鉻鉬釩鋼鍛造減壓閥技術參數生產操作注意事項

⑴F91屬低碳高合金鋼，鍛造過程中坯料變形抗力大，易開裂。鍛造時盡可能按允許鍛造溫度的上限控制，以提高鍛造溫度范圍，大變形量粗鍛終鍛溫度≥850℃，整形等小變形量精鍛終鍛溫度可在約800℃完成。大變形鍛造要在高溫區(qū)進行，以增強坯料鍛透性和組織均勻性。

⑵最后一火鍛造比≥1.5，防止出現組織晶粒粗大。

⑶模具內Ⅱ段成形前工序應為拔長工序，以確保Ⅰ段流線方向按設計要求分布。

F91高溫高壓鉻鉬釩鋼鍛造減壓閥技術參數總結

自由鍛壓設備生產F91等高合金鋼，首先要根據零件實際工況制定合理的鍛造工藝，其次利用胎模具等輔助工裝，可以有效地減少毛坯余量，提高鍛造精度，并控制坯料的纖維流向，使鍛件達到工藝設計要求。導閥主要由閥座、閥瓣、膜片、彈簧、調節(jié)彈簧等零件組成。本產品在普通減壓閥基礎上作了很大改進,加大了活塞面積,改變了節(jié)流結構。改變了密封形式,加大了過流面積等等,從而在提高靈敏度、流量、壽命等方面大大改善了性能。Y43H蒸氣減壓閥主要用于蒸汽管路,適用于流量大流量變化大,進口壓力變化大的蒸汽管路。