[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

本發明提供了一種基于高速激光熔覆技術的高耐磨球閥及其制備方法，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。制備方法如下：⑴將球閥表面粗車，預留熔覆層尺寸余量；⑵利用高速激光熔覆技術在球閥表面先做一層過渡層；⑶在過渡層基礎上再精準熔覆一層目標厚度的，特定的高硬度合金粉末；⑷激光熔覆完的功能層經寬光斑激光掃描重熔，再次提高表面質量；⑸將球閥表層的熔覆層進行磨削處理，使其滿足外形尺寸和光潔度要求。本技術解決了傳統激光熔覆制作高耐磨合金層需預熱，以及易產生裂紋等缺陷的問題。

技術領域

本發明涉及快速激光加工領域，涉及一種高耐磨球閥，具體涉及一種基于高速激光熔覆技術的高耐磨球閥及其制備方法。

背景技術

球閥在管路中主要用來做切斷、分配和改變介質的流動方向，它只需要做旋轉90度的操作和很小的轉動力矩就能關閉嚴密，旋塞體為球體，有圓形通孔或通道通過其軸線。最適宜做開關、切斷閥使用。其使用工況復雜，在工作中長期承受交變應力，因此要求球閥具有高強度、高耐磨性、耐腐蝕性。

高速激光熔覆技術，即通過改變激光與粉末的作用過程，在熔池之上將粉末熔融成半熔融狀態的液體流送入熔池內，從而實現熔覆效率和表面質量的提升，形成冶金結合的表面熔層。由于熔層厚度可精準控制，避免了傳統熔覆高硬材料產生裂紋缺陷的問題。

寬光斑激光重熔技術的引入，可使激光熔覆層表面質量得到更加優化。

發明內容

本發明的目的是針對球閥表面易于腐蝕、氧化和磨損，球閥表面密封性下降甚至失效的特點，提供了一種新的制作工藝，即通過高速激光熔覆技術精準控制熔層厚度以及增加過渡層，并引進激光重熔技術進一步提高表面質量的工藝路線，從而徹底解決傳統激光熔覆高硬材料時容易產生裂紋等缺陷的問題。

為實現上述技術目標，本發明所采用的技術方案。

一種基于高速激光熔覆技術的高耐磨球閥，包括

球閥基體，為球形空心結構，具有外周面。

過渡層和耐磨耐蝕的功能層，均冶金結合于所述球閥基體外周面。

所述過渡層和功能層均勻分布在所述球閥外周面上。

上述闡述中，高速激光熔覆精準可控制熔覆目標厚度，所述過渡層和功能層的厚度均為0.5-0.55mm。

上述球閥中，形成所述過渡層和功能層的熔覆粉末均為預定成分。

上述的球閥中，所述外周面為球型結構。

本發明具有以下技術效果：

在球閥表面具有與其呈現冶金結合的金屬熔覆層，使球閥在使用環境下，具有更優的承受耐磨損、腐蝕性能。

球閥基材可使用普通碳素鋼代替高合金鋼，從而減少合金材料的消耗，降低企業的生產成本，延長球閥的使用壽命。

根據下文結合附圖對本發明具體實施的詳細描述，本領域技術人員將會更加明了本發明的上述以及其他目的、優點和特征。

后文將參照附圖以示例性而非限制性的方式詳細描述本發明的一些具體實施案例，附圖中相同的附圖標記了相同或類似的部件或部分。本領域技術人員應該理解，這些附圖未必是按比例繪制的。

附圖說明

圖1是本發明的球閥的剖面圖。

具體實施方式

圖1是本發明的球閥的剖面圖，如圖1所示，本發明提供一種基于高速激光熔覆技術的耐磨球閥，包括

球閥基體100，為球型結構，具有外周面。