Der Herstellungsprozess von Ventilen

Auf den ersten Blick besteht das Ventil aus wenigen Teilen, einem einfachen Aufbau und durchschnittlicher Präzision. Es ist ein einfaches Bauteil in der mechanischen Industrie. An den Kerndichtbereich des Ventils werden jedoch besonders hohe Anforderungen gestellt. Der Herstellungsprozess von Ventilen ist komplex und auch der technische Aufwand ist hoch. Auf welche Prozessmerkmale sollten wir achten?

Merkmale des Ventilherstellungsprozesses

1. Herstellungsmaterialien

Aufgrund der großen Vielfalt und Spezifikationen der Ventile, die in verschiedenen Bereichen der Volkswirtschaft weit verbreitet sind, variieren ihre Einsatzszenarien stark. Beispielsweise werden bei Arbeitsbedingungen wie hoher Temperatur und hohem Druck, niedriger Temperatur und tiefer Kälte, brennbaren und explosiven, hochgiftigen und stark korrosiven Medien strenge Anforderungen an die Materialien von Ventilen gestellt.

Neben Gusseisen, Kohlenstoffstahl und legiertem Baustahl werden auch häufig CrNi-Edelstahl, nitrierter CrMoAl-Stahl, hitzebeständiger CrMoV-Stahl, säurebeständiger CrMnN-Stahl, ausscheidungshärtender Stahl, Duplex-Edelstahl, Tieftemperaturstahl, Titanlegierung, Monel-Legierung, Inconel-Legierung, Hastelloy und G0CrW-Hartmetall verwendet. Die Gieß-, Schweiß- und Verarbeitungseigenschaften dieser hochlegierten Werkstoffe sind sehr schlecht, was den Herstellungsprozess stark erschwert. Darüber hinaus handelt es sich bei den meisten dieser Materialien um Edelmetalle mit hoher Legierung, hoher Festigkeit und hoher Härte. Bei der Materialauswahl, -vorbereitung und -beschaffung gibt es viele Schwierigkeiten. Einige Materialien sind aufgrund ihres geringen Verbrauchs schwierig zu beschaffen und bereitzustellen.

2. Die Struktur des Gussrohlings

Die meisten Ventilrohlinge bestehen aus dünnwandigen Gussteilen mit komplexen Strukturen. Sie erfordern nicht nur ein gutes Aussehen, sondern auch eine dichte Innenqualität und eine gute metallografische Struktur. Es dürfen keine Mängel wie Poren, Lunker, Sandeinschlüsse oder Risse vorhanden sein. Daher ist der Gießprozess komplex und die Wärmebehandlungstechnologie äußerst anspruchsvoll. In der mechanischen Industrie ist die Gussschwierigkeit von drucktragenden dünnschaligen Gussteilen für Ventile weitaus komplexer und anspruchsvoller als die von Gussteilen für andere mechanische Komponenten.

3. Mechanische Bearbeitungstechnik

Aufgrund der schlechten Schneidleistung der meisten hochfesten, hochharten und hochkorrosionsbeständigen Materialien, wie z. B. hochlegierter Edelstahl und säurebeständiger Stahl, die Nachteile wie hohe Zähigkeit, hohe Festigkeit, schlechte Wärmeableitung, hohe Spanviskosität und starke Kaltverfestigungstendenz aufweisen, ist es schwierig, die erforderliche Maßgenauigkeit und Oberflächengüte zu erreichen, was gewisse Schwierigkeiten bei den Werkzeugen, Prozessen und Geräten für die Bearbeitung mit sich bringt. Darüber hinaus sind die Anforderungen an die Bearbeitungsgenauigkeit, den Passwinkel, die Oberflächenbeschaffenheit und das paarige Dichtpaar der Ventildichtfläche sehr hoch, was die mechanische Bearbeitung stark erschwert.

4. Prozessanordnung der Ventilteile

Die Hauptkomponenten des Ventils sind nicht zahlreich und sein Aufbau ist relativ einfach. Die Verarbeitungsgenauigkeit ist bei den meisten Abmessungen nicht hoch und das Äußere eher rau. Dies erweckt den Eindruck, dass es sich um einfache Maschinen handelt. Tatsächlich ist der herzabdichtende Teil der Klappe äußerst präzise. Die „drei Grad“-Anforderungen (Ebenheit, Glätte und Härte) an die Dichtfläche sind sehr hoch, und der Passungsgrad des durch die beiden Dichtflächen gebildeten Dichtungspaars muss Null bis Null erreichen, um die Nullleckageanforderung des Luftdichtheitstests zu erfüllen. Diese Art grober Referenz zur Sicherstellung der genauen Null-zu-Null-Anforderung des Herzteils ist die größte technologische Schwierigkeit bei der Klappenverarbeitung.

5. Prüfung und Inspektion von Ventilen

Ventile sind wichtige öffnende, schließende und regelnde Bauteile von Druckleitungen. Die Betriebsbedingungen von Druckrohrleitungen variieren jedoch stark und umfassen hohe Temperaturen und hohen Druck, niedrige Temperaturen und tiefe Kälte, brennbar und explosiv, hochgiftig und stark ätzend. Allerdings können die Prüf- und Inspektionsbedingungen für die Ventilherstellung nicht denselben Anforderungen genügen wie die Arbeitsbedingungen. Verschiedene internationale und nationale Ventilprüfnormen schreiben vor, dass die Prüfungen unter Bedingungen nahe der Normaltemperatur und mit Gas oder Wasser als Medium durchgeführt werden sollten. Dies birgt eine ziemlich grundlegende versteckte Gefahr: Ventilprodukte, die normale Werkstests bestanden haben, erfüllen möglicherweise unter rauen tatsächlichen Arbeitsbedingungen aufgrund von Problemen wie Materialauswahl, Gussqualität und Dichtungsschäden nicht die Verwendungsanforderungen, und es kann auch zu schwerwiegenden Qualitätsunfällen kommen. Kein Wunder, dass einige erfahrene Experten für Pneumatikventile, die ihr ganzes Leben lang gearbeitet haben, mit zunehmendem Alter zurückhaltender und besorgter werden.

Ventilherstellungsprozess

Schritt 1: Herstellung des Ventilkörpers

Ventilkörper (Guss, Dichtflächenauftragung)

Gussstückbeschaffung (gemäß Normen) → Eingangskontrolle (gemäß Normen) → Auftragsschweißbecken → Ultraschall-Fehlerprüfung (gemäß Zeichnungen) → Auftragsschweißen und Wärmebehandlung nach dem Schweißen → Endbearbeitung → Schleifen der Dichtflächen? Härteprüfung von Dichtflächen und Farbeindringprüfung.

Schritt 2: Herstellungsprozess der Ventileinbauten

A. Interne Komponenten, die Oberflächendichtflächen erfordern, wie Ventilscheiben und Ventilsitze usw

Rohstoffbeschaffung (gemäß Normen) → Eingangskontrolle (gemäß Normen) → Herstellung von Rohlingen (Rundstahl oder Schmiedestücke, gemäß den Prozessanforderungen der Zeichnungen) → Grobbearbeitung von Ultraschall-Fehlerprüfflächen (gemäß den Zeichnungen) → Grobbearbeitung von Oberflächennuten → Auftragschweißen und Wärmebehandlung nach dem Schweißen? „Präzise Bearbeitung jedes Teils?“ Die Dichtfläche schleifen? Härteprüfung von Dichtflächen und Farbeindringprüfung.

B. Ventilschaft

Rohstoffbeschaffung (normgerecht) → Eingangskontrolle (normgerecht) → Herstellung von Rohlingen (Rundstahl oder Schmiedeteile, entsprechend den Prozessvorgaben der Zeichnungen)? Grobbearbeitung der Auftragsnut → Auftragauftragung und Wärmebehandlung nach dem Schweißen? Präzisionsbearbeitung aller Teile → Schleifen des Außenkreises → Oberflächenbehandlung des Ventilschafts (Nitrieren, Abschrecken, chemische Beschichtung) → Endbehandlung (Polieren, Schleifen usw.) → Schleifen der Dichtfläche → Härteprüfung der Dichtfläche und Farbeindringprüfung.

C. Interne Komponenten, die kein Auftragschweißen der Dichtflächen usw. erfordern

Rohstoffbeschaffung (gemäß Norm) → Eingangskontrolle (gemäß Norm) → Herstellung von Rohlingen (Rundstahl oder Schmiedestücke, gemäß den Prozessanforderungen der Zeichnungen) → Grobbearbeitung von Ultraschall-Fehlerprüfflächen (gemäß den Zeichnungen) → Feinbearbeitung aller Teile.

Schritt 3: Herstellung der Verbindungselemente

Rohstoffbeschaffung (normgerecht) → Eingangskontrolle (normgerecht) → Herstellung von Rohlingen (Rundstahl oder Schmiedeteile, entsprechend den Prozessanforderungen der Zeichnungen) und Bemusterung zur notwendigen Prüfung → Grobbearbeitung → Feinbearbeitung → Spektralprüfung.

Schritt 4: Endmontage

Teile sammeln → Reinigen und waschen → Grobmontage (gemäß Zeichnung) → Hydrostatischer Test (gemäß Zeichnung und Prozess) → Nach dem Bestehen zerlegen und reinigen → Endmontage → Debugging mit der elektrischen Baugruppe oder dem Stellantrieb (für elektrische Ventile) → Lackieren und verpacken → Versand.

Schritt 5: Produktproduktions- und Inspektionsprozess

1. Verschiedene Spezifikationen der vom Unternehmen gekauften Rohstoffe.

2. Verwenden Sie ein Spektrometer, um Materialtests an Rohstoffen durchzuführen und den Materialtestbericht der Rohstoffe zur Sicherung auszudrucken.

3. Verwenden Sie die Stanzmaschine, um die Rohmaterialien zu schneiden.

4. Inspektoren prüfen den Schnittdurchmesser und die Schnittlänge der Rohmaterialien.

5. Die Schmiedewerkstatt führt Schmiede- und Umformbehandlungen an Rohmaterialien durch.

6. Prüfer führen verschiedene Größenprüfungen an den geformten Rohlingen durch.

7. Arbeiter schneiden die Abfallkanten der Zuschnitte ab.

8. Die Sandstrahlarbeiter führen eine oberflächliche Sandstrahlbehandlung des Rohlings durch.

9. Die Inspektoren führen nach dem Sandstrahlen Inspektionen der Oberflächenbehandlung durch.

10. Arbeiter sind mit der Bearbeitung von Rohlingen beschäftigt.

11. Verarbeitung des Ventilkörper-Dichtungsgewindes – Die Mitarbeiter führen während der Verarbeitung eine Selbstkontrolle durch, und das Inspektionspersonal prüft das Produkt nach der Verarbeitung.

12. Bearbeitung der Anschlussgewinde des Ventilkörpers.

13. Mittellochbearbeitung.

14. Die Kontrolleure führen die Endkontrolle durch.

Qualifizierte Halbzeuge werden an das Halbzeuglager geschickt.

16. Die Halbzeuge werden einer Galvanisierung unterzogen.

17. Inspektion der galvanischen Oberflächenbehandlung von Halbzeugen.

18. Inspektion verschiedener Zubehörteile (Kugeln, Ventilschäfte, Dichtsitze).

19. Die Endmontagewerkstatt führt die Produktmontage durch – das Inspektionspersonal am Montageband prüft die Produkte.

20. Nach der Montage werden die Produkte einer Druckprüfung und Trocknung unterzogen, bevor mit dem nächsten Prozess fortgefahren wird.

21. Die Endmontagewerkstatt führt die Produktverpackung durch – das Inspektionspersonal der Verpackungslinie prüft die Versiegelungsleistung, das Aussehen und das Drehmoment der Produkte. Minderwertige Produkte dürfen niemals verpackt werden.

22. Qualifizierte Produkte werden verpackt und an das Fertigproduktlager geschickt.

23. Alle Inspektionsaufzeichnungen werden klassifiziert und im Computer gespeichert, damit sie jederzeit leicht darauf zurückgreifen können.

24. Qualifizierte Produkte werden sowohl im Inland als auch international per Container verschickt