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激光加工升级激光修复阀门

 现在,全球能源范畴各类工业的的建设和开展日益多样化,与之同步变迁的下流工业也不断调整着格式以习惯这一需求。比方,这些年石油工业疾速地向内地油田和海上油田搬运的开展趋势,电力工业由30万千瓦以下的火电向30万千瓦以上的火电及水电和核电的开展趋势......除此以外,节能环保理念如"紧箍咒"般牢牢地套在制造商头上,促进呼吸阀、蒸汽疏水阀、高压阀门、减压阀、疾速启闭阀门、阻火器、过滤器、管道视镜等商品在加工或许制造技能上不得不作出契合运用需求的改动。阀门的应用远不止这些,如在城市建设系统中广泛应用的很多低压泵阀,输油、输气管道建设中很多运用的平板闸阀和球阀等等。因而,阀门的需求量将十分之大。

 
阀门的运用工况条件大多数属磨损较多、腐蚀源会集、需接受较高压力和温度等。因而怎么进步高温高压条件下阀门的耐磨损性、耐腐蚀性、以及高温强度是一大技能难题。跟着新式技能的涌现,丰厚了外表强化技能手段,并各有千秋,如等离子堆焊、等离子喷涂、超音速热喷涂、激光熔覆、激光淬火等。此处联系激光强化技能成功修正执役于某一火电站的高压阀门事例做一简单剖析。
 
修正作业开端之前,技能员对粉末以及加工技能进行了开始的探索。选用中科四象2KW光纤耦合半导体激光器作为光源,800微米光纤芯径,光斑直径3mm。选用Co42型号粉末,颗粒巨细150-300目,一般碳钢作为基材。
 
经过一系列参数的改动,取得的涂层质量欠佳,在均匀性、涂层厚度均达不到请求。剖析发现是因为粉末颗粒过于细微,很简单吸潮,致使在送粉进程中流动性差,发作堵粉等不良现象。所以替换外表涂层钴基粉末Co42为Co2F,后者的粒度约90-150微米,所具有性能与前者根本一致。
 
 
图 1 替换粉末后比照。(a)Co2F;(b)Co42
 
为了到达涂层的需求厚度,防止裂纹或许孔洞的发生,决议增加过渡层及调整搭接率来处理这一疑问,过渡层粉末选用硬度适中的Fe1粉;搭接率由1/3增大至1/2。如图2比照所示。
 
 
图 2 别的参数不变:(a)过渡层Fe1+Co2F,搭接率均1/3;(b)无过渡层,仅单层Co2F,搭接率为1/3;(c)无过渡层,仅单层Co2F,搭接率为1/2。
 
从图中能够看出,涂层的外表没有明显裂纹和孔洞构成,全体均匀滑润,色泽亮光。经丈量,三种涂层的厚度分别为:(a)1.8mm;(b)1.34mm;(c)1.6mm。从此能够看出不管改动搭接率仍是增加过渡层都能够明显进步涂层的厚度。为确保满足的加工余量,决议在过渡层选用1/3的搭接率进行熔覆,表层的Co2F涂层选用1/2的搭接率。此外,因为高压阀门实体较大,疾速加热冷却进程中的温度梯度会有较大改动,为防止裂纹的繁殖,对高压阀门进行了预热、保温弛缓冷。如图3所示。
 
 
图3 预热并进行保温缓冷后修正的高压阀门
由此看出,激光熔覆技能在高压阀门密封面的强化上具有极大的潜在优势,在这一范畴若构成强化或修正技能标准,对阀门以及激光熔覆技能都是具有很大的含义。经过激光熔覆的办法进行外表的强化或许修正,面临不一样的零部件,根据工况条件的需求,全部熔覆的技能进程中所受到的影响要素比较复杂,除主要参数激光功率、扫描速度、搭接率以及送粉率以外,因为这篇文章中所选用的设备是侧向喷嘴送粉,粉末的聚焦点和光斑之间的方位关系对涂层的成形以及粉末的利用率也具有必定的影响,其次所选用的粉末与基材间的互溶比、粉末的粒度、基材的外表加工状况等,在全部技能进程中各个要素间的相互作用机制,关系到全部涂层的成形质量。此外,激光器本身的特性也是激光熔覆技能的一大影响要素,出自于不一样厂家的同一类型激光器,其加工能力也具有较大的差异性,因而激光熔覆技能在外表加工工程中的应用空间需进一步完善结合,才能有用促进激光工业的规范化开展,并加快激光工业链中各个组成部分的突破性开展。
 
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