Medidas para prevenir la falla de la resistencia de las carcasas de válvulas de latón (Parte uno)

Resumen
Desde los aspectos de la selección de grados y control de composición de la materia prima, forja en caliente y especificaciones de procesos de recocido, y precauciones de instalación. Se exponen varias medidas para prevenir el fallo de la resistencia de las carcasas de válvulas de latón de plomo. Se señala que el control estricto de la temperatura de calentamiento de la forja en caliente y la adopción racional del proceso de recocido son las medidas clave para evitar que los materiales de la carcasa de la válvula de granos gruesos y el agrietamiento por corrosión bajo tensión.

1. Descripción general
El latón de plomo no solo tiene buena resistencia a la corrosión y propiedades antibacterianas, sino que también tiene alta resistencia, buena plasticidad, fácil corte y es ampliamente utilizado en la fabricación de varios . En la actualidad, los materiales utilizados para las válvulas civiles de baja presión son generalmente de latón de plomo en la construcción de infraestructura municipal, como suministro y drenaje de agua urbana, gas de tubería, calefacción y HVAC en China. El rendimiento más importante de las válvulas utilizadas en los campos anteriores es la resistencia. Sin embargo, los defectos como grietas y fracturas de la carcasa se producen durante la producción o el uso posterior debido a una selección inadecuada de los materiales de la válvula o un procesamiento, instalación y uso irregulares, lo que hace que falle la resistencia de toda la válvula y eventualmente provoque fugas del medio, causando acumulación de agua, incendios y otros riesgos. El fallo de la resistencia de la válvula no solo traerá inconvenientes a la vida útil de los usuarios, sino que también causará desperdicio de energía, pérdida económica e incluso peligro para la vida. Se explica la selección de grados y el control de composición de las materias primas para las carcasas de las válvulas de latón plomo, la forja en caliente y las especificaciones del proceso de recocido, se explican las precauciones de instalación y se proponen varias medidas de mejora para evitar fallas en la resistencia de la válvula.

2. Especificaciones del proceso de forja 
La carcasa de la válvula de latón de plomo forjado es un eslabón particularmente importante en la fabricación de válvulas. A través de la forja, se pueden obtener materias primas con granos más finos, que pueden mejorar sus propiedades mecánicas y prolongar la vida útil de los productos. Tome HPb59-1 como ejemplo para introducir la influencia del proceso de forja en la estructura metalográfica y las propiedades del latón de plomo, así como el método de estandarizar el proceso de forja.

2,1 La temperatura de calentamiento y el tiempo de espera.
HPb59-1 es una aleación ternaria, que se compone de fase a (solución sólida a base de Cu) y fase beta (solución sólida a base de CuZn) e iones de plomo distribuidos en puntos. Tiene buena plasticidad y maleabilidad a altas temperaturas. Lo más importante en el proceso de forja es la selección de la temperatura de calentamiento. Si la temperatura está entre 250 y 650 ° C, el latón de plomo estará en la zona quebradiza a temperatura media, la plasticidad disminuirá significativamente y el agrietamiento en frío se producirá fácilmente en el proceso de forja. Cuando la temperatura supera los 740 ° C, es decir, la temperatura de calentamiento supera el punto de transición de a + beta, se perderá el obstáculo mecánico para la migración del límite de grano de fase a beta y los granos de beta se harán más grandes, lo que reducirá en gran medida la plasticidad del latón de plomo. Habrá defectos graves como pelado y agrietamiento, que eventualmente conducen a la falla de la resistencia de la carcasa de la válvula. Una temperatura de calentamiento de forja razonable debe ser de 10 a 20 ° C inferior a la temperatura de transformación de la alfa más beta o beta, es decir, es más razonable controlar la temperatura de forja inicial entre 710 y 730 ° C.

Dado que el contenido real de cobre tiene una gran influencia en la transformación metalográfica del latón de plomo, la temperatura de calentamiento de la varilla de cobre debe aumentarse adecuadamente en combinación con con el aumento en el contenido real de cobre del material durante el calentamiento. Además de HPb59-1, los grados comunes de latón de plomo para válvulas incluyen grados con un contenido de Cu de más del 61% en GB / T29528-2013. El contenido de cobre de los grados de latón de plomo relacionados tiene un amplio rango, por lo que la temperatura de calentamiento de forja es de 720 a 800 ° C. En la producción real, por cada aumento del 1% en el contenido de cobre real del material, la temperatura de calentamiento se puede aumentar de 30 a 50 ° C. Además, al calentar, es necesario prestar atención a pasar rápidamente por el rango de temperatura de un gran número de transiciones de fase α, y tratar de evitar este rango de temperatura para preservar el calor. Dado que los granos de beta son muy inestables a altas temperaturas, si el tiempo de retención es largo, los granos de beta aumentarán bruscamente y se descompondrán parcialmente durante la forja, y la solución sólida de α sobresaturada precipitará en los límites del grano, lo que afectará la plasticidad a alta temperatura del latón de plomo, lo que eventualmente conducirá al agrietamiento. Por lo tanto, cuando el latón de plomo se calienta, se debe utilizar el principio de penetración uniforme del calor y el tiempo de retención no debe ser demasiado largo.

2,2 Métodos de calentamiento
Los métodos de calentamiento comunes para forjar carcasas de válvulas de latón de plomo incluyen calentamiento de queroseno, calentamiento de gas natural y calentamiento de hornos de frecuencia intermedia. En el proceso de calentamiento de queroseno y gas natural, los materiales generalmente se amontonan de manera desordenada, lo que es propenso a problemas como calentamiento desigual, calentamiento impermeable y temperatura parcial excesiva. El horno de frecuencia intermedia se usa ampliamente en el calentamiento de forja de carcasas de válvulas de latón de plomo debido a sus ventajas de velocidad de calentamiento rápida, oxidación mínima y entorno de trabajo superior. Además, los materiales se calientan en una matriz en el horno, lo que hace que la temperatura de calentamiento sea muy uniforme. En términos de control de temperatura, es necesario equipar dispositivos de medición de temperatura como termómetros infrarrojos y sondas ópticas de temperatura para controlar con precisión las temperaturas iniciales y finales de forja del producto, e identificar de manera oportuna el cobre a temperatura baja o sobretemperado en el proceso de forja en caliente y eliminarlo. En el pasado, el método cualitativo de juzgar la temperatura de calentamiento observando el color del material calefactor con a simple vista por parte del operador. Además, en el proceso de calentamiento, se debe evitar el calentamiento secundario para que los límites de grano se fundan, de lo contrario, la fase metalográfica se volverá tosca y se producirá el agrietamiento posterior.

2,3 Otras consideraciones
Al forjar, el tamaño y la colocación de la barra deben seleccionarse razonablemente en combinación con la forma de la cáscara para minimizar su deformación, y el peso de la alimentación debe controlarse con precisión para evitar el borde grueso debido al exceso de material o la forma irregular de la forja debido a la falta de materiales. El horno de calentamiento debe limpiarse con regularidad. Al cargar el material. Al cortar el material, es necesario asegurarse de que los dos extremos del cobre estén planos y libres de rebabas para evitar defectos como inclusiones de escombros, plegado y pelado durante la forja en caliente. En el proceso de forja en caliente, el agente desmoldante debe rociarse adecuada y uniformemente para garantizar que el latón de plomo se forme suavemente en el molde. No se debe utilizar un enfriamiento rápido para forjar para evitar el aumento de fragilidad y tensión interna del blanco. La refrigeración por aire natural debe usarse para reducir el estrés interno del espacio en blanco.