[發(fā)明專利]一種用于閥門中閥板、閥座的激光熔覆方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202010628298.6
• 申請日: 2020-07-02
• 公開（公告）號: CN111945149A
• 公開（公告）日: 2020-11-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 沈鴻源;李延民;丁龍鳳;王鑫波;朱廣江;徐志強
• 申請（專利權(quán)）人: 南京派納克激光科技有限公司
• 主分類號: C23C24/10
• 分類號: C23C24/10;C22C38/40
• 代理公司: 南京泰普專利代理事務(wù)所(普通合伙) 32360
• 代理人: 竇賢宇

1.一種用于閥門中閥板、閥座的激光熔覆方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1、半成品的制備

通過機械加工等方式，按照閥板和閥座的圖紙將毛坯件加工成半成品；或，將待修復(fù)閥板和閥座通過機械加工，去除疲勞層，作為半成品；且所述半成品預(yù)留出需要激光熔覆增材部分尺寸；

步驟2、視覺檢測或接觸式檢測

將所述半成品放入激光熔覆系統(tǒng)中的待加工區(qū)域、并固定，然后利用相機或接觸探針傳感方式檢測出產(chǎn)品的位置、長、寬、高、直線和圓孔邊界；

步驟3、路徑生成

閥板按照平面熔覆進(jìn)行單層多道或多層多道的平行線排布，生成激光熔覆的行走路徑；閥座按照圓環(huán)或者螺旋線的方式生成路徑，最終覆蓋整個平面；

步驟4、激光熔覆

根據(jù)路徑和熔覆層的厚度需求，設(shè)置激光熔覆的工藝參數(shù)，按照前序生成的路徑和在各個路徑位置的工藝參數(shù)，執(zhí)行激光熔覆，將閥板或閥座待熔覆表面全覆蓋；

步驟5、機械加工

將熔覆后的產(chǎn)品，按照圖紙要求，利用車、銑、磨機加工手段將零件加工成最終尺寸，然后按照產(chǎn)品表面要求，利用拋光設(shè)備將產(chǎn)品表面拋光，確保閥板和閥座接合后滿足密封要求。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于閥門中閥板、閥座的激光熔覆方法，其特征在于：

所述閥板包括閥板基體、閥板通孔、閥板密封面；其中，所述閥板基體為長方體；在所述閥板基體一側(cè)設(shè)置有貫穿所述閥板基體上的閥板通孔；所述閥板基體、閥板通孔的邊緣處設(shè)置有倒角，通過激光涂覆在所述閥板基體其余區(qū)域和倒角上的激光熔覆層，形成閥板密封耐磨耐腐蝕面；

所述閥座包括閥座基體、閥座通孔、閥座凸臺、閥座密封面；其中，所述閥座基體為圓筒形，其內(nèi)部為閥座通孔，所述閥座凸臺沿著所述閥座基體上向外凸起，通過激光涂覆在所述閥座凸臺上的激光熔覆層，形成閥座密封耐磨耐腐蝕面。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于閥門中閥板、閥座的激光熔覆方法，其特征在于：所述閥板和閥座都是金屬材料，均采用410或4130不銹鋼。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于閥門中閥板、閥座的激光熔覆方法，其特征在于：使用激光熔覆的同時，采用視覺或接觸式傳感方式用于尋找激光熔覆面的邊緣位置，并根據(jù)邊緣位置的變化，調(diào)整激光熔覆的路徑，同時，開通激光和關(guān)閉激光，以及調(diào)整激光熔覆的參數(shù)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于閥門中閥板、閥座的激光熔覆方法，其特征在于：所述步驟4中激光熔覆工藝前，對熔覆粉末、待加工的閥座或閥板預(yù)處理，其包括如下步驟：

步驟41、熔覆粉末的預(yù)處理，將熔覆粉末高溫干燥，然后裝入送粉器中，通過多次送粉、稱量、標(biāo)定，檢測送料器的送粉速度的穩(wěn)定性；

步驟42、閥座或閥板的定位固定，將待加工的閥座或閥板定位并固定安裝在待加工區(qū)域，然后通過易揮發(fā)性清洗劑清洗待加工區(qū)域的表面。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于閥門中閥板、閥座的激光熔覆方法，其特征在于：所述熔覆粉末為鐵基粉末，以質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計，包括如下組分，P：0～0.04%、S：0～0.03%、Cr：14.5～18.5%、Ni：1～4%、Fe：余量。

7.根據(jù)權(quán)利要求1～6任一項所述的用于閥門中閥板、閥座的激光熔覆方法，其特征在于，所述激光熔覆的工藝參數(shù)包括：激光功率1000～3500W，光斑直徑2～5mm，激光頭距離工件距離10～15mm，行走速度9～15mm/s，送粉速度15～25g/min，保護(hù)氣體流量10～20L/min。

8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于閥門中閥板、閥座的激光熔覆方法，其特征在于：所述生成路徑步驟中，當(dāng)?shù)菇腔蜷y座密封面的長度小于4mm時，按照圓環(huán)的方式執(zhí)行激光熔覆生成路徑；當(dāng)?shù)菇腔蜷y座密封面的長度大于4mm時，按照螺旋線的方式執(zhí)行激光熔覆生成路徑。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的用于閥門中閥板、閥座的激光熔覆方法，其特征在于：所述激光熔覆的工藝參數(shù)包括：：激光功率1000～3500W，光斑直徑2～5mm，激光頭距離工件距離10～15mm，行走速度9～15mm/s，送粉速度15～25g/min，保護(hù)氣體流量10～20L/min，倒角處的行走停頓時間0.1～0.3 s，步進(jìn)2～3 mm/min。