摘要：研究了在耐酸不鏽鋼基體(ti) 上采用激光熔覆和等離子噴焊兩(liang) 種工藝形成的塗層對耐腐蝕性的影響。使用5kW橫流CO2激光器對預置於(yu) 基體(ti) 上的Co基自熔合金粉末進行單道或多道掃描。得到的熔層與(yu) 等離子焊層對比，激光熔層缺陷率低，成品率高。其組織細密均勻，晶粒細小，成分稀釋率更小，對基體(ti) 熱影響小，熔層硬度與(yu) 強韌性更高。性能試驗證明，激光熔層具有更高的耐腐蝕性能。

關(guan) 鍵詞：激光熔覆；等離子噴焊；耐腐蝕性能

1 前言

在石油化工、反應堆與(yu) 核電站中大量使用各種耐酸不鏽鋼閥門。由於(yu) 生產(chan) 過程中的各種介質都具有較強的腐蝕性甚至放射性，腐蝕的結果不僅(jin) 使閥門的密封麵受到破壞，大大縮短閥門使用壽命，而且介質的滲漏可能造成停工停產(chan) ，汙染環境甚至造成惡性事故。密封麵的質量是考核閥門基本性能的重要指標，不鏽鋼閥門的密封麵要求則更高。高參數不鏽鋼閥門的密封麵一般采用直接在閥體(ti) 上堆焊的方式進行強化，而不能進行鑲嵌式［1，3］結構。

大功率激光束與(yu) 材料的特殊作用可使基體(ti) 表麵得到滿足設計者要求的合金層，這種合金層的綜合性能不但大大優(you) 於(yu) 不鏽鋼基材，而且優(you) 於(yu) 傳(chuan) 統的等離子噴焊層及各種堆焊層的性能。我們(men) 對20HJ63-20P型不鏽鋼核閥與(yu) 尿素生產(chan) 線甲胺組合閥密封麵進行了激光熔覆加工，並與(yu) 傳(chuan) 統的等離子噴焊進行了比較分析。

2試驗條件

2．1試驗材料與(yu) 方法

試驗所用閥門為(wei) 20HJ63-20P截止閥，材料為(wei) 1Cr18Ni9Ti鋼；3W-2BJ1甲胺泵進排液閥，材料為(wei) Cr18Ni12Mo3Ti鋼。試樣為(wei) 方塊試樣（19mm×15mm×10mm）與(yu) 環形試樣（38×28mm×10mm）兩(liang) 種。激光熔覆采用HGL-90型5kW橫流CO2激光器，合金粉末采用2132酚醛樹脂粉＋乙醇調和預塗敷在加工表麵上並烘幹，預敷層厚度為(wei) 3mm左右。激光熔覆在數控二維聯動加工台上進行，其中方塊試樣采用多道掃描，每道搭接量為(wei) 激光光斑直徑的50%。環形試樣在數控回轉工作台上進行單道掃描。熔覆工藝參數為(wei) ：激光功率p＝3000～3400W，掃描速度v＝8～12mm／s，光斑尺寸≈5mm。光斑能量為(wei) 高斯分布形式。

等離子噴焊采用國產(chan) DP-500型粉末等離子弧堆焊機，焊槍為(wei) LFH型，采用送粉法，堆焊層為(wei) 3mm左右。

2．2檢測

采用JSM35C和S650型SEM掃描電鏡對試樣的熔焊層作高倍組織形貌分析；用MEF3大型光學金相顯微鏡觀察塗層組織及拍照；用國產(chan) 71型顯微硬度計測量塗層硬度；用EDX-9100能譜儀(yi) 測定各微區成分；用D／max-2000A型X射線衍射儀(yi) 測定塗層相結構。