F91高温高压铬钼钒钢锻造减压阀技术参数

【资料简介】

F91高温高压铬钼钒钢锻造减压阀技术参数

F91钢属改良型9Cr-1Mo高强度铁素体耐热钢，对应国内材质为1Cr9Mo1VNbN。F91不仅具有高的抗氧化性能和抗高温蒸汽腐蚀性，还具有良好的冲击韧性和高而又稳定的持久塑性及热强性能。由于其在600℃以下优良的组织稳定性以及相对较低的成本被广泛用于高温高压工况中阀体的制造。考虑高温高压工况下系统的安全运行，阀体应采用整体锻造工艺。整体锻造工艺相对复杂，对生产操作及锻造设备的要求也更苛刻。

本文着重介绍自由锻压设备利用胎模具生产F91阀阀体的工艺，其他三通类阀体也可借鉴此生产工艺。适用于蒸汽管路上。通过减压阀的调节，可使进口压力降至某一需要的出口压力，当进口压力或流量变动时，减压阀依靠介质本身的能量可自动保持出口压力在小范围内波动。其作用是将上游管道的高压气体通过调节，使下游管道的出口压力降低，并依靠介质本身的能量自动开启。当上游管路中的介质停止流动后，由平衡孔板、节流装置、调节弹簧等组成的减压装置将出口压力保持在一定范围内（以不影响下游设备正常工作）。本系列蒸气减压器广泛应用于冶金化工、石油炼制及制药等工业部门中作汽水分离用。蒸气减压阀属于先导活塞式减压阀。由主阀和导阀两部分组成。主阀主要由阀座、主阀盘、活塞、弹簧等零件组成。

F91高温高压铬钼钒钢锻造减压阀技术参数产品的技术要求

⑴F91的冶炼及化学成分。

冶炼应采用精选的低P、S炉料，经电炉冶炼+真空精炼（或电渣重熔）后铸锭。其化学成分要求见表1。

⑵F91的热处理临界点参数见表2。

⑶闸阀阀体的锻造毛坯图见图1。

F91高温高压铬钼钒钢锻造减压阀技术参数前期准备工作

⑴F91高温高压铬钼钒钢锻造减压阀技术参数锻造工艺及参数的制定。

阀阀体长期运行在高温高压的恶劣工况下，锻造毛坯质量是保证其长期稳定工作的基础。制定锻造工艺要同时兼顾阀体三个方向的强度，阀体锻件要经过充分的变形，细化晶粒，消除各向异性。高温高压介质从阀体内通道流过，结构的危险部位在阀体的内表面上。由于阀体入口管与中腔相接，此处形状变化剧烈，同时内壁存在尖角，所以阀体入口管与阀体中腔交界处应力值最大，且有应力集中现象。

2 F91高温高压铬钼钒钢锻造减压阀技术参数的流线方向

工艺过程的实施

⑴锻造前加热。加热时炉温≤1240℃，始锻温度≤1200℃，加热工艺参照《钢质自由锻件加热通用技术条件》。

⑵锻造过程。

第一火：坯料镦粗、拔长。

第二火：坯料二次镦粗、拔长。

第三火：按胎模具尺寸修整Ⅰ段（见锻件图对应部位）坯料，在胎模具内拔出Ⅱ段（见锻件图对应部位）坯料。此道工序至关重要，它决定阀体锻件的整体流线分布，确保阀体综合性能达到使用要求。Ⅱ段拔长工艺及纤维流向，见图3。

第四火：修整各段坯料，冲盲孔，锻至成品。

⑶锻造后热处理。F91裂纹敏感性强，锻后热处理前应将锻件表面裂纹等缺陷全部清理干净。锻后空冷至500℃后及时正火，正火温度过高容易产生晶粒粗化现象，大锻件晶粒粗化现象尤为严重。建议正火保温后采用风冷或水雾喷冷等措施加快冷却速度，风冷时风口应对准毛坯洞口。锻后热处理工艺见图4。

F91高温高压铬钼钒钢锻造减压阀技术参数主要技术参数和性能指标

公称压力(Mpa)	1.6	2.5	4.0	6.4	10.0	16.0
壳体试验压力(Mpa)*	2.4	3.75	6.0	9.6	15.0	24
密封试验压力(Mpa)	1.6	2.5	4.0	6.4	10.0	16.0
较高进口压力(Mpa)	1.6	2.5	4.0	6.4	10.0	16.0
出口压力范围(Mpa)	0.04-1.0	0.05-1.6	0.08-2.5	0.2-3.5	0.5-3.5	0.5-4.5
压力特性偏差(Mpa)△P2P	GB12246-1989
流量特性偏差(Mpa)P2G	GB12246-1989
较小压差(Mpa)	0.07	0.1	0.15	0.4	0.5	0.8
渗漏量	GB12245-1989

*:壳体试验不包括膜片、顶盖

三、F91高温高压铬钼钒钢锻造减压阀技术参数 主要零件材料

零件名称	零件材料
阀体 阀盖 底盖	WCB
阀座 阀瓣	2Cr13
缸套 活塞	铝铁青铜
膜片	1Cr18Ni9
活塞环	合金铸铁/对位聚苯
导阀座 导阀杆	2Cr13
主阀弹簧	50CrVA
导阀主弹簧	50CrVA
调节弹簧	60Si2Mn

四、F91高温高压铬钼钒钢锻造减压阀技术参数 流量系数(Cv)

DN	50	65	80	100	125	150	200	250	300	350	400	500
Cv	1	2.5	4	6.5	9	16	25	36	64	100	140	250

五、F91高温高压铬钼钒钢锻造减压阀技术参数 外形尺寸(PN1.6-4.0)单位:mm

公称通径DN	外 形 尺 寸
	L		H	Hl
	1.6/2.5MPa	4.0MPa
15	160	180	265	85
20	160	180	265	85
25	180	200	280	95
32	200	220	280	95
40	220	240	290	105
50	250	270	300	130
65	280	300	315	145
80	310	330	330	170
100	350	380	405	200
125	400	450	450	225
150	450	500	485	265
200	500	550	570	290
250	650		640	325
300	800		740	360
350	850		810	395
400	900		950	430
500	950		1080	500

六、F91高温高压铬钼钒钢锻造减压阀技术参数 外形尺寸(PN6.4-16.0)单位:mm

公称通径DN	外 形 尺 寸
	L		H	Hl
	6.4MPa	10.0/16.0MPa
15	180	180	280	100
20	180	200	280	100
25	200	220	300	115
32	220	230	300	115
40	240	240	315	130
50	270	300	340	135
65	300	340	355	150
80	330	360	370	175
100	380		450	205
125	450		510	235
150	500		555	275
200	550		640	300
250	650		720	335
300	800		830	375
350	850		880	410
400	900		1020	445
500	950		1080	515

F91高温高压铬钼钒钢锻造减压阀技术参数结构图:

F91高温高压铬钼钒钢锻造减压阀技术参数生产操作注意事项

⑴F91属低碳高合金钢，锻造过程中坯料变形抗力大，易开裂。锻造时尽可能按允许锻造温度的上限控制，以提高锻造温度范围，大变形量粗锻终锻温度≥850℃，整形等小变形量精锻终锻温度可在约800℃完成。大变形锻造要在高温区进行，以增强坯料锻透性和组织均匀性。

⑵最后一火锻造比≥1.5，防止出现组织晶粒粗大。

⑶模具内Ⅱ段成形前工序应为拔长工序，以确保Ⅰ段流线方向按设计要求分布。

F91高温高压铬钼钒钢锻造减压阀技术参数总结

自由锻压设备生产F91等高合金钢，首先要根据零件实际工况制定合理的锻造工艺，其次利用胎模具等辅助工装，可以有效地减少毛坯余量，提高锻造精度，并控制坯料的纤维流向，使锻件达到工艺设计要求。导阀主要由阀座、阀瓣、膜片、弹簧、调节弹簧等零件组成。本产品在普通减压阀基础上作了很大改进,加大了活塞面积,改变了节流结构。改变了密封形式,加大了过流面积等等,从而在提高灵敏度、流量、寿命等方面大大改善了性能。Y43H蒸气减压阀主要用于蒸汽管路,适用于流量大流量变化大,进口压力变化大的蒸汽管路。