Page 25 - 理化检验-物理分册2023年第七期

DOI : 10.11973 / lh jy -wl202307003

不同基体材料阀门表面等离子堆焊 Co106F 粉末

王学朋 , 何 涛 , 刘海波 , 戴万祥 , 李振华 , 邓德伟 2
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( 1. 吴忠仪表有限责任公司, 吴忠 751100 ;

2. 大连理工大学 材料科学与工程学院 辽宁省激光3D 打印装备及应用工程技术研究中心, 大连 116024 )
摘 要: 采用等离子堆焊技术在基体材料为304不锈钢、 F51双相不锈钢、 A105碳钢的阀门表
面堆焊了 Co106F粉末。采用金相检验、 线扫描分析、 硬度测试等方法对3种基体材料阀门表面的
堆焊层进行分析。结果表明: 3种基体材料阀门表面堆焊层的熔合线平直, 但存在缺陷; 在熔合线
到基体之间, 3种基体材料阀门表面堆焊层中的 Co 、 Cr 、 Fe等元素均发生了扩散现象; 等离子堆焊
Co106F粉末后, 基体材料为 A105碳钢阀门表面堆焊层的硬度显著增大。

关键词: 等离子堆焊; 阀门; Co106F粉末; 元素扩散

中图分类号: TB31 ; TG455 文献标志码: A 文章编号: 1001-4012 ( 2023 ) 07-0009-06

Plasmasurfacin gCo106Fp owderonvalvesurfaceofdifferentmatrixmaterials

WANGXue p en g HETao , LIUHaibo , DAIWanxian g LIZhenhua , DENGDewei 2
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,
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,
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( 1.Wuzhon g InstrumentCo. , Ltd. , Wuzhon g 751100 , China ;

2.Liaonin gLaser3DPrintin gE q ui p mentandA pp licationEn g ineerin gTechnolo gyResearchCenter , SchoolofMaterials

ScienceandEn g ineerin g , DalianUniversit y ofTechnolo gy , Dalian116024 , China )

Abstract : Co106Fp owderwasde p ositedonthevalvesurfaceof304stainlesssteel , F51du p lexstainlesssteeland

A105carbonsteelb yp lasmasurfacin g technolo gy .Thesurfacin g la y ersonthesurfaceofthreekindsofsubstratematerials

wereanal y zedb ymetallo g ra p hicexamination , linescannin g anal y sisandhardnesstest.Theresultsshowthatthefusionline

ofthesurfacin g la y eronthevalvesurfaceofthethreematrixmaterialswasstrai g ht , butthereweredefects.Betweenthe

fusionlineandthematrix , theelementssuchasCo , CrandFeinthesurfacin g la y erofthevalvesurfaceofthethreematrix

materialsalldiffused.Afterp lasmasurfacin gCo106Fp owder , thehardnessincreasementofthesurfacin g la y eronthe

surfaceofA105carbonsteelvalvewasobvious.

Ke y words : lasmasurfacin g ; valve ; Co106Fp owder ; elementdiffusion
p
阀门为化工生产中的重要部件之一, 广泛应用 304不锈钢具有良好的耐腐蚀性能和优异的力学性
在石化、 火电、 核电等行业中。阀门要能够在高温、 能, 广泛应用在生活、 医疗、 建筑等领域 [ 4-5 ] 。 F51双
高压、 高流速、 含氢等复杂的环境下正常工作, 其材 相不锈钢中加入了 N 元素, 奥氏体的高温稳定性得
料必须具备耐高温、 耐高压、 耐腐蚀等特点, 并且采 到提高 [ 6 ] 。 A105碳钢多用于制造阀门、 管道及法兰
用不锈钢作为阀门的基体材料 [ 1-3 ] 。常用的基体材 等构件 [ 7-9 ] 。
料有304不锈钢、 F51 双相不锈钢、 A105 碳钢等。 在阀门基体表面等离子堆焊高性能材料, 可以
提高阀门的表面性能。等离子堆焊技术的原理是将
氩气转移型等离子弧作为主要热源, 熔化堆焊粉末,
收稿日期: 2022-10-08
基金项 目: 高 端 控 制 阀 产 业 技 术 协 同 创 新 中 心 基 金 项 目 在基体金属表面产生熔池, 待熔池凝固后形成堆焊
( 2018WZ003 ); 辽 宁 重 大 装 备 制 造 协 同 创 新 中 心 基 金 项 目 层。等离子堆焊技术具有高度自动化、 容易控制、 电
( DUT2017031 )
弧稳定、 温度高且热量集中等优点, 采用等离子堆焊
作者简介: 王学朋( 1973- ), 男, 硕士, 正高级工程师, 主要从事
技术焊接的材料具有堆焊层的组织及硬度均匀、 工
高参数控制阀开发工作
件的热影响区小、 母材的稀释率低、 熔深可控、 焊道
通信作者: 邓德伟, cailiao q in gq ibin g @163.com
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