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定的持久塑性及熱強性能。由于其在600℃以下優良的組織穩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。考慮高溫高壓工況下系統的安全運行，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，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，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、節流裝置、調節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。