[發明專利]硬度高且變形量小的閥座的激光熔覆修復工藝

有效

• 申請號: 201310239606.6
• 申請日: 2012-09-20
• 公開（公告）號: CN103668036A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發明（設計）人: 鄧琦林;劉少彬;何建方;馬萬花
• 申請（專利權）人: 丹陽宏圖激光科技有限公司
• 主分類號: C23C4/08
• 分類號: C23C4/08;C23C24/10;B23K26/34;C22C19/07
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本申請是分案申請，原申請的申請號：201210351281.6，申請日：2012-09-20，發明創造名稱《閥座的激光熔覆修復工藝》。

技術領域

本發明涉及一種激光熔覆方法，尤其是一種閥座的激光熔覆修復方法。

背景技術

石油化工行業中使用的閥座，由于其工作特性，對耐蝕、耐磨性要求比較高。目前，國內的石油化工企業的設備大多數是進口設備，當閥座出現磨損、腐蝕、汽化時要投入很大的成本去國外訂貨或維修，在經濟上給企業增加了負擔。

激光熔覆是指以不同的添料方式在被熔覆基體表面上放置被選擇的涂層材料經激光輻照使之和基體表面一薄層同時熔化，并快速凝固后形成稀釋度極低，與基體成冶金結合的表面涂層，顯著改善基層表面的耐磨、耐蝕、耐熱、抗氧化及電氣特性的工藝方法，從而達到表面改性或修復的目的。與堆焊、噴涂、電鍍和氣相沉積相比，激光熔覆具有稀釋度小、組織致密、涂層與基體結合好、適合熔覆材料多、粒度及含量變化大等特點。

由于修復石油化工行業的閥座，對熔覆層的濕潤性、耐磨性、耐蝕性都要求極高，所以如何將激光熔覆技術有效的應用于閥座修復，是本領域的技術人員需要解決的問題。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種對閥座表面進行激光熔覆，使其尺寸恢復到使用要求，并且修復后的耐蝕性和耐磨性都超過原有性能的閥座的激光熔覆修復工藝。

為了解決上述技術問題，本發明提供了一種閥座的激光修復工藝，包括以下步驟：

A.對閥座表面進行處理，對閥座進行失效分析；

B.根據閥座的失效分析結果，優化工藝參數，進行激光熔覆；

采用預置送粉的方式，以快速橫流二氧化碳激光器為光源對閥座進行連續搭接掃描，激光功率為1700W至2100W，標高為260mm至275mm，光斑尺寸為10mm×1.8mm，掃描速度為110mm/min至130mm/min，搭接量為6.5mm，送粉量為10g/min?至15g/min；所采用的合金粉末的組分及重量百分比含量是C：0.5%至1%，Cr：19%至23%，B：1.5%至2?%，Si：1%至3%，Mo：0.05%至0.5%，Mn：0.05%至0.5%，W：7%至9%，Ni：2.5%至4%，其余為Co；

作為優化的實施方案，采用預置送粉的方式，以快速橫流二氧化碳激光器為光源對閥座進行連續搭接掃描，激光功率為1900W，標高為270mm，光斑尺寸為10mm×1.8mm，掃描速度為120?mm/min，搭接量為6.5mm，送粉量為12g/min；所采用的合金粉末的組分及重量百分比含量是C：1%，Cr：21%，B：2%，Si：2%，Mo：0.2%，Mn：0.2%，W：8%，Ni：3%，其余為Co；

C.進行檢測。

為了使得待修復的閥座在激光熔覆的過程中修復成功，并且獲得更好的修復效果，一種優選的技術方案是：上述步驟A是將閥座上的灰塵、油污、銹蝕清除；檢測閥座各部位的尺寸，確定失效部位及其磨損量，確定閥座變形量；去除閥座失效部位的疲勞層0.5mm至2mm，并進行清洗。

為了保證修復后的閥座的質量，一種優選的技術方案是：上述步驟C是檢測閥座表面硬度；檢測閥座變形量；對閥座表面進行機械加工；進行探傷、校驗。

本發明的上述技術方案相比現有技術具有以下優點：

（1）本發明的閥座的激光修復工藝中采用自制的鈷基合金粉末，合金粉末的成分中通過嚴格控制C的含量，使其具有良好的潤濕性，以防止在熔覆過程中產生裂紋和氣孔；同時合金粉末中通過添加適量的B、Si使合金在凝固后形成以奧氏體為主的基體，以滿足其硬度要求，并且使得合金粉末具有良好的自熔性；另外適量的Cr、Mo、Mn、W、Ni元素對鈷基合金進行了合金強化，在不影響焊接性的前提下，可以使得修復后的閥座耐蝕性和耐磨性大大提高，并且硬度可以達到50HRC至55HRC符合使用要求。

（2）本發明的閥座的激光修復工藝采用寬帶激光束，效率更高；采用預置送粉的方式，嚴格控制送粉量，并對激光功率、掃描速度、搭接量等進行了優化，使得熔覆層的組織均勻性好、厚度和硬度均勻。該工藝使得熔覆層與閥座失效部位的基體的熔合率高、結合緊密，閥座變形量小，閥座表面沒有裂紋和氣孔，硬度高，具有極好的耐磨性。

（3）本發明的閥座的激光修復工藝由于所采用的合金粉末焊接性好，且激光熔覆的工藝參數進行了優化，激光熔覆之前無需預熱，激光熔覆之后無需進行保溫，更無需進行退火，在保證修復質量的前提下，工藝流程相對簡潔。

具體實施方式