全焊接球阀的制作涉及球体成型、阀体加工、焊接组装、密封面处理四大核心环节。

一、球体成型工艺（三种主流方法）

1. 锻造法

传统方法，需完整熔炼设备，毛坯余量大、浪费多，工人技术直接影响质量。适用于大批量、低成本需求。

2. 铸造法

圆钢切断→加热锻打成球形实心毛坯→对焊成球体毛坯→加工，材料利用率较高。适用于中等精度要求。

3. 旋压法

少/无切屑加工，综合锻、挤、轧特点，材料强度可提高一倍，节省大量加工时间。适用于高性能、高精度需求，是当前先进工艺。

球体加工后还需进行高精度加工及镀铬或化学镀镍等表面处理，提升耐腐蚀性。

二、阀体制造工艺

材料：碳钢（A105、WCB）、不锈钢（304、316）、双相钢、钛及镍基合金等

成型方式：锻件或无缝钢管整体压制成型，无中法兰设计

密封面堆焊：硬密封阀门需堆焊耐磨/耐腐蚀材料（如Stellite、D507Mo等）

三、焊接工艺（核心环节，六种方式）

1. 窄间隙埋弧自动焊（NGSAW）

用于环缝主焊。坡口4°~12°，低线能量（14~20 kJ/cm），可免焊后热处理，变形小。

2. 埋弧焊（SAW）

用于中体与左右体环缝、角焊缝。连续不间断焊接，温度均匀，收缩变形可控。

3. MAG/CO₂焊

用于阀体不焊透焊缝。小热输入，多层多道对称施焊，配合预热75~100℃。

4. TIG焊

用于封底、引流管等小口径焊缝，焊缝质量高。

5. 手工电弧焊（SMAW）

用于支撑座、吊耳等附件，灵活性强。

6. 等离子弧焊

用于特殊工况，能量密度高。

关键焊接控制要点：

预热：铸钢与45钢淬硬倾向大，需氧-乙炔焰预热至75~100℃

焊接顺序：多层多道、分段对称施焊（如分6段），层间锤击消应力

收缩控制：每层用卡尺测量定位点监控收缩量

小口径阀门：采用自动注水焊接工艺，阀体内循环注水冷却，阀座温度控制在100℃以内

四、密封面加工工艺

这是保证零泄漏的关键：

球芯转至全关位置，调整球芯外圆与阀体内圆同轴度

以阀体内圆为基准，同车活门密封面及阀体内圆至图纸要求

翻身，按阀体密封面找正，同车另一侧

堆焊后仍用球芯过流面为基准，保证两端同轴度

采用"转换和互换"原则，有效解决焊接后基准丢失导致的同轴度偏差问题。

五、表面处理与密封结构

碳钢部件：化学镀镍，增强硬度与耐蚀性

球体：镜面抛光，降低摩擦系数

阀座：PTFE/RPTFE + 弹簧预载，或金属对金属硬密封

阀杆：下装式防吹出结构 + O型圈 + PTFE多层密封

六、测试与质检

按 API 598 / API 6D / GB/T 13927 等标准执行：

打压试验（气密试验，焊口无漏）

X射线探伤（无气孔、夹渣、未熔合、裂纹）

密封面满足技术要求

阀芯旋转灵活性验证

总结：全焊接球阀的工艺核心在于窄间隙低线能量埋弧焊 + 球体旋压/锻造 + 阀体球体同车密封面三项技术的组合，实现免维护、零泄漏、寿命20年以上的目标。设计制造遵循 API 6D、ASME B16.34、GB/T 12237 等标准。