[發明專利]在閥板閥座兩密封面超音速噴涂碳化鎢-鎳鉻碳化鉻混合涂層的方法

在審

• 申請號: 201811429050.6
• 申請日: 2018-11-27
• 公開（公告）號: CN109321864A
• 公開（公告）日: 2019-02-12
• 發明（設計）人: 王楓;張忠誠;朱暉朝;劉自敬;倪偉幫;鄺子奇;魯藝
• 申請（專利權）人: 廣東省新材料研究所
• 主分類號: C23C4/129
• 分類號: C23C4/129;C23C4/04
• 代理公司: 廣東世紀專利事務所有限公司 44216
• 代理人: 曾忠群

本發明涉及一種在閥板閥座兩密封面超音速噴涂碳化鎢?鎳鉻碳化鉻混合涂層的方法。該方法是將碳化鎢粉末和鎳鉻碳化鉻粉末通過一定質量混合比例混合后，使用超音速HVAF噴涂設備和翻轉及固定裝置，在閥板閥座密封面噴涂碳化鎢?鎳鉻碳化鉻混合合金，噴涂后的碳化鎢?鎳鉻碳化鉻混合涂層厚度0.12?0.18毫米，涂層硬度能大于HV1300，孔隙率小于1.0%，耐熱溫度能大于1500攝氏度。本發明使用HVAF超音速噴涂碳化鎢?鎳鉻碳化鉻混合涂層的方法，在閥板或閥座密封面噴涂碳化鎢?鎳鉻碳化鉻混合涂層，使涂層既有足夠的硬度可以滿足閥板閥座抗摩擦耐沖蝕的要求，又有足夠的耐高溫性能，可以滿足石油化工行業1200攝氏度以上夾雜流體輸送需求。

技術領域

本發明涉及超音速噴涂領域,特別是一種在石油化工領域高溫夾雜流體用閥板或閥座的兩密封面HVAF超音速噴碳化鎢-鎳鉻碳化鉻混合涂層的方法。

背景技術

在石油化工領域高溫夾雜流體（簡稱高溫流體）用閥板或閥座的生產中，為提高使用壽命，一般都對密封面采用超音速噴涂碳化鎢涂層的方法來提高閥板閥座的抗摩擦耐沖蝕能力，但是碳化鎢涂層的使用溫度需要在200攝氏度以下，無法滿足石油化工行業中1200攝氏度以上高溫夾雜流體的輸送需求。為此有人采用噴涂鎳鉻碳化鉻涂層的方法，鎳鉻碳化鉻涂層耐熱溫度可以達到1500攝氏度以上，能夠滿足石油化工行業中1200攝氏度以上高溫流體的輸送需求，但是鎳鉻碳化鉻涂層的硬度小于HV800，又無法滿足石油化工行業高夾雜高溫流體閥板閥座對耐磨性耐沖蝕性的要求。

發明內容

本發明的目的在于針對上述存在問題和不足，提供一種使用HVAF超音速噴涂碳化鎢-鎳鉻碳化鉻混合涂層的方法，在閥板或閥座密封面噴涂碳化鎢-鎳鉻碳化鉻混合涂層，使涂層既有足夠的硬度可以滿足閥板閥座抗摩擦耐沖蝕的要求，又有足夠的耐高溫性能，可以滿足石油化工行業1200攝氏度以上夾雜流體輸送需求，并且閥板和閥座噴涂變形細微，磨削加工余量需求小，節約成本，便于加工。

本發明的技術方案是這樣實現的：

本發明所述在閥板閥座兩密封面噴涂碳化鎢-鎳鉻碳化鉻混合涂層的方法，其特點是：將碳化鎢粉末和鎳鉻碳化鉻粉末按一定質量混合比例混合后，使用HVAF超音速噴涂設備、用于固定和翻轉閥板閥座的翻轉及固定裝置，在閥板或閥座的兩密封面輪流噴涂碳化鎢-鎳鉻碳化鉻混合涂層，噴涂后的碳化鎢-鎳鉻碳化鉻混合涂層的厚度0.12-0.18毫米，硬度能達到大于HV1300，孔隙率小于1.0%，耐熱溫度能達到大于1500攝氏度。

進一步技術方案：閥板或閥座的兩密封面輪流噴涂碳化鎢-鎳鉻碳化鉻混合涂層的方法包括以下步驟：

（一）、噴涂前先將閥板或閥座安裝到翻轉及固定裝置上；

（二）、清洗閥板或閥座的兩密封面；

（三）、使用HVAF超音速噴涂設備噴砂粗化閥板或閥座的兩密封面，兩密封面分別為密封面一和密封面二；

（四）、利用HVAF超音速噴涂設備和翻轉及固定裝置輪流在閥板或閥座兩密封面噴涂碳化鎢-鎳鉻碳化鉻混合涂層，噴涂時，碳化鎢粉末與鎳鉻碳化鉻粉末粒度均為5-38um；控制空氣流量80-90SLM，丙烯流量70-75SLM，氮氣流量25-35SLM，氫氣流量25-35SLM，噴距140-160mm，送粉量100-120g/min；噴涂后的碳化鎢-鎳鉻碳化鉻混合涂層硬度大于HV1300，孔隙率小于1.0%，結合強度大于70MPa。

本發明中碳化鎢與鎳鉻碳化鉻粉末的混合質量比例為：1：0.5至1：5。當碳化鎢與鎳鉻碳化鉻粉末的混合質量比例小于1：0.5時，混合粉末中過高的碳化鎢含量會降低混合涂層的耐高溫性能，從而影響閥板或閥座的使用壽命；當碳化鎢與鎳鉻碳化鉻粉末的混合質量比例大于1：5時，混合粉末中過低的碳化鎢含量會降低混合涂層的硬度，從而影響閥板或閥座的使用壽命。