[發明專利]一種基于高速激光熔覆技術的高耐磨球閥及其制備方法

在審

• 申請號: 202010629831.0
• 申請日: 2020-07-03
• 公開（公告）號: CN111577928A
• 公開（公告）日: 2020-08-25
• 發明（設計）人: 蘇紅文
• 申請（專利權）人: 山西華晟增材制造科技有限公司
• 主分類號: F16K5/06
• 分類號: F16K5/06;F16K25/00;C22C19/05;C22C38/58;C22C38/56;C22C38/48;C22C38/46;C22C38/44;C22C38/04;C23C24/10;B23P15/00
• 代理公司: 太原萬惟新致知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 14121
• 代理人: 梁麗麗

1.一種基于高速激光熔覆技術的高耐磨球閥，其特征在于，包括：

球閥基體：為球形空心結構，具有外周面；

過渡層：低硬度鎳基合金層；

功能層：耐磨的合金熔覆層，冶金結合在球閥基體外周面；

所述過渡層和功能層均勻分布在球閥基體外周面上。

2.根據權利要求1所述的球閥，其特征在于：高耐磨球閥外圓面較成品單邊預留1mm余量，用于增加激光熔覆層，表面使用無水乙醇進行清洗。

3.根據權利要求1所述的球閥，其特征在于：所述過渡層和功能層用材料為金屬粉末，所述粉末的粒度為100-300目。

4.根據權利要求1所述的高耐磨球閥，其特征在于：

過渡層使用的鎳基粉末，其中C≤0.1%；Si:3.0-4.0%；B:1.0-2.0%；Cr:5.0-10%；Fe≤4.0%；Ni余量。

功能層為鐵基合金粉末，其中C:1-3%；Cr:2-6%；Mn:1-3%；Ni:1-4%；Mo：1-3%；W:8-15%；V:1-5%；Nb:1-5%；Fe余量。

5.根據權利要求1所述的高耐磨球閥，其特征在于：通過高速激光熔覆精準控制熔層目標厚度，所述過渡層和功能層制備厚度均為0.5-0.55mm。

6.根據權利要求1所述的高耐磨球閥，其特征在于：

采用高速激光熔覆技術制備過渡層和功能層，其工藝參數如下：

激光波長1.06μm，功率為2000-4000W，光斑為Ф2mm圓光斑，掃描速度為100-500mm/s，搭接率為60-80%。

7.根據權利要求1所述的高耐磨球閥，其特征在于：

引入寬光斑激光表面重熔技術，提高熔覆層表面質量，激光波長1.06μm，功率為2000-4000W，光斑為Ф18mm*1.5mm矩形光斑，掃描速度為8-12mm/s，搭接率為8-15%。

8.一種如權利要求1所述高耐磨球閥，其制備方法如下：

步驟一、將球閥毛坯料加工至單邊較成品尺寸小1mm；

步驟二、使用高速激光熔覆技術進行熔覆制備過渡層，功率為2000-4000W，光斑大小為直徑2mm圓型光斑，掃描速度為100-500mm/s，搭接率為60-80%，根據需求精準控制熔覆目標厚度，制備厚度設定在0.5-0.55mm范圍內；

步驟三、使用高速激光熔覆技術進行熔覆制備功能層，功率為2000-4000W，光斑大小為直徑2mm圓型光斑，掃描速度為100-500mm/s，搭接率為60-80%，根據需求精準熔覆目標厚度，制備厚度設定在0.5-0.55mm范圍內；

功能層制備完成后，利用Ф18mm*1.5mm矩形光斑對表面進行激光重熔，功率為2000-4000W，掃描速度為8-12mm/s，搭接率為60-80%，進一步提高熔覆層表面質量；

步驟四、保溫緩冷；

步驟五、將毛坯磨削加工至成品尺寸。