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上海方工閥門(mén)制造有限公司
SHANGHAI FANGGONG VALVES Manufacturing Co., Ltd.
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【上海閥門(mén)】激光熔覆化工閥門(mén)的研究報(bào)告
來(lái)源:http://www.fanli798.com/news.html | 作者:fanggong | 發(fā)布時(shí)間: 634天前 | 3463 次瀏覽 | 分享到:
上海閥門(mén)認(rèn)為激光熔覆化工閥門(mén)的研究報(bào)告,對(duì) 0Cr18Ni12Mo3Ti 奧氏體不銹鋼化工閥門(mén)密封面 FCo-05 合金涂敷層進(jìn)行大功率激光熔覆加工,分析討論了各種工藝因素對(duì)熔覆層質(zhì)量和閥門(mén)可靠性的影響。

上海閥門(mén)了解到某氮肥廠氨基甲酸銨組合閥閥體及進(jìn)、排液閥板均采用 0Cr18Ni12Mo3Ti 耐酸不銹鋼制造,閥面研磨后離子氮化處理,臥式運(yùn)行。該設(shè)備在生產(chǎn)運(yùn)行中閥體、閥板間產(chǎn)生強(qiáng)烈的低頻撞擊實(shí)現(xiàn)閥門(mén)的開(kāi)合,甲銨液屬?gòu)?qiáng)腐蝕性介質(zhì),加上 200℃ 左右的溫度,故密封面會(huì)因沖擊、腐蝕等綜合作用而造成疲勞和開(kāi)裂,從而導(dǎo)致泄漏。泄漏不僅浪費(fèi)了資源、能源和污染環(huán)境,而且影響設(shè)備的生產(chǎn)能力,甚至造成停產(chǎn)。

上海閥門(mén)認(rèn)為由于該組合閥零件密封面凸臺(tái)太窄小,如采用傳統(tǒng)的等離子噴焊和火焰堆焊工藝,一則變形大,二則不好操作。采用激光熔覆工藝,由于高能激光束熱源集中,能量密度大,作用時(shí)間短,對(duì)基體熱影響極小.故能很好地滿(mǎn)足加工要求。我們?cè)谶@種閥門(mén)狹窄的密封面上用激光熔覆一層鈷基自熔性合金,大大地提高了密封面的耐高溫、耐震、抗蠕變、抗磨損、抗腐蝕性能,提高了密封面的可靠性、安全性,減少停機(jī)時(shí)間,使其使用壽命比原氮化處理延長(zhǎng)一倍以上。在激光熔覆時(shí)發(fā)現(xiàn),激光作用層內(nèi)存在大的熱應(yīng)力和開(kāi)裂傾向是影響其質(zhì)量的最主要原因,特別是對(duì)于厚層熔覆,裂紋常常難以避免。本文將介紹組合閥零件密封面的激光熔覆工藝及試驗(yàn)結(jié)果,并對(duì)熔覆質(zhì)量和后續(xù)加工作了討論分析。

1 試驗(yàn)條件與方法

0Cr18Ni12Mo3Ti 奧氏體耐酸不銹鋼制閥體零件如圖 1 所示,閥體上分布有十幾個(gè)通孔和盲孔。激光熔覆用鈷基自熔性合金粉末為 FCo-05,化學(xué)成分 w(%)為:0.25C,19Cr,29Ni,5~6Mo,4Si,3B,2~5Fe,余為 Co;粘結(jié)劑為 2123 酚醛樹(shù)脂,用乙醉稀釋調(diào)和。

奧氏體耐酸不銹鋼制閥體零件圖(圖 1)

試驗(yàn)裝置為 HGL-90 型 5kW 橫流連續(xù)波 CO2 激光器:試件由數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)驅(qū)動(dòng)。試件上預(yù)涂敷合金粉末層厚度 0.8~2.5mm,涂后緩升至 400℃ 后保溫 1~2h 進(jìn)行預(yù)熱。激光熔覆時(shí)其功率為 2~3kW,掃描速度 3~4mm/s,用焦距 600mm 反射鏡聚焦,聚焦光斑直徑 5~8mm;若第二次重熔時(shí)激光功率 1.7~2.1kW,掃描速度不變。采用氧乙炔火焰跟蹤熔池以補(bǔ)償熱能;熔覆后及時(shí)于 500℃ 去應(yīng)力退火,隨爐緩冷降溫。

用金相顯微鏡、顯微硬度計(jì)、X 射線衍射儀觀察分析熔覆層組織和性能。

2 試驗(yàn)結(jié)果

FCo-05 合金在 0Cr18Ni12Mo3Ti 基體上激光熔覆后在結(jié)合區(qū)的形貌,激光熔層與基體之間存在一較窄的白亮帶,這是敷層與基體金屬在熱源作用下合金交互擴(kuò)散而形成的固溶結(jié)合層,表示己形成了良好的冶金結(jié)合。熔覆層由于冷卻速度很快,結(jié)晶后會(huì)獲得非常細(xì)小的枝晶組織,晶粒度達(dá) 11 級(jí)(YB27-77 標(biāo)準(zhǔn))。

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