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1、年第期一通用阀门密封面喷焊材料及密封副的研究沈阳阀门研究所王德权李爱国候占奎赵颖丹东市钢窗厂杨木川合金粉末厂刘宝臣摘要应用于工业生产条件下的等离子喷焊通用阀门密封面大部分雷采取预热、缓冷等工艺。,,,措施合金粉末不雷预热焊各项性能均达到阀门使用性能要求经与配成密封副其耐,。擦伤寿命达国内最好水平并解决了较大口径阀门冷焊问题主题词阀门密封面喷焊材料合金粉、和,,一概况数量上的分布形成耐磨硬质相从而提高合金的耐磨、耐擦伤等综合性能。等离子粉末喷焊同手工电弧堆焊相比具,,,,。经典擦伤理论认为相互摩擦的表面在移有熔深浅节省堆焊材料生产率高等特点铁,,动
2、过程中一个面上的微突起在压力作用下嵌基铬锰合金粉末是目前我国等离子喷焊入另一表面中,随着两个面的相互移动,材料中价格较低而寿命较高的一种材料。从喷使这一“”,“”,微突起犁入另一面极小的局部发生粘合焊工艺考虑目前冷焊以下的粉末有。,,、,即原子间结合随着两面的相互移动又与其相等冷焊一的铁基隋表面局部产生撕裂,也就是擦伤。提高材料表,,粉末有一等从提供的数据看寿命在面硬度,在软基体上大量分布硬质相,可提高材之下,而价格较高。为保证阀门的使用寿料表面粘着功能,提高材料的耐擦伤性能。命,降低密封而的制造成本在分析国产铁基合根据对材料基体、金属间化合物及
3、硬度的金粉末特点后,研制了目前价格低抗裂性好的要求经过分析,参照自熔性合金粉末的成分,合金粉末用于阀门密封而制造。确定合金的成分表。二、阀门密封而合金的选择及摩表合金粉末成分及硬度擦副的确定化学成分硬度根据阀门工作条件的不同,对阀门密封面。有不同的要求工作温度低于心的阀门密余一封面,要有良好的耐擦伤性能耐腐蚀性能适,,,宜的硬度良好的热态组织稳定性抗裂性及工经典的摩擦理论认为同种材料相互摩擦。,艺性等时产生擦伤的机会多异种材料摩擦时产生擦根据对密封面材料的要求为使合金的金伤的机会少二目前,我国生产的合金粉末除钻,、、,。相组织在热态下使用稳定其基
4、体应为奥氏体基镍基铜基粉末外主要是铁基合金粉末铁。。或奥氏体加铁素体双相组织为提高其硬度和基粉末中基本都是一系统材料它们与,,,耐擦伤性能应加入一定数量的强化元素这些属同一种类型故未选用这类材料与元素形成碳化物或金属间化合物,在基体中起配对而选用价格低寿命高的铁基铬锰合金粉·固溶强化或沉淀硬化作用增加基体的抗擦伤末堆焊合金与其配对并与其自性能。这些碳化物或金属间化合物呈一定形式身配对相比较。这样选择的密封副,为目前价格一一年第期较低的材料。它表征密封面材料耐金属间磨损的能力。试块、、三、合金粉末的性能分别选择介自身搭配及与合金搭配。实验结果见表。
5、物理性能耐腐蚀性能,为降低粉末的制造成本该粉末采用水雾将喷焊合金在典型介质中进行耐蚀。,化方法制得由于水雾化异形粉较多为保证喷,。,性试验试验结果见表由表可见除在,,焊工艺避免堵枪等问题选用粒度一,中外,在其余介质中耐蚀性均好。表目英寸的粗粉粉末的流动性及松装密度按有,中只有在试验结果为增重其余。关。,,国家标准检查表为失重由数据可见随试验时间的延长在试,。表粉末物理性能样表面形成保护膜而数据值减小。一热处理条件对合金硬度的影响流动性松装密度,,实际生产中工件型状不同尺寸不同气候变化等原因均会对焊层冷却速度有一定影响。,为确定该合金的回火制度对焊
6、层进行了硬度不同加热温度及冷却条件的硬度测定,其结果对喷焊合金的焊层进行常温及高温见表、。,硬度测定结果见表表合金耐腐蚀性试验结果失重表合金硬度试验时间小时温度℃试验介质耐蚀级别,」,乡石耐蚀,耐蚀性差硬度完全耐蚀一写了耐蚀,一—完全耐蚀表月耐擦伤试验结果表冷却方式对焊层硬度的影响试块硬度出现擦伤平均焊后空冷焊后水冷焊后沪冷率擦副时的次效次数表回火小一时温度对焊层硬度的影响原始硬度回火温度℃回火后硬度尸。公。沙’」曰,﹃一,耐擦伤性能阀门密封面使用中失效的主要形式是擦热态组织稳定性。伤耐擦伤性能试验是在擦伤试验机上进行的实际使用的阀门,大部分在热
7、态下运行。为年第期,”,。了解合金在长期运行后硬度的变化将焊寿命试验规程进行寿命试验结果列于表,,层在℃下进行了小时时效处理其硬按阀门寿命分等规定两种摩擦副均达到优等。,。度变化如图所示由图可见合金经品等级优于小,时℃时效处理后其硬度呈上升表闸板抗裂试验结果趋势,而硬度随时间变化呈下降趋势。粉末牌号喷焊闸板数裂纹闸板数一次合格率备注改型表寿命试验记录开关泄谕量滴开关泄漏量滴污汤次数次数凡‘时间溯绷恻﹃图焊层合金常温硬度与亡时效处理时间的关系抗裂性抗裂性试验是在刀闸板上进行的即采用等离子喷焊工艺,将几种材料作为填充材料冷焊在闸板上,而后加工成光平面
8、,观察其产生裂纹情况表。根据试验结果,对又·进行了闸板抗裂试验。共喷焊块合加预紧力格率写。因而选用粉末进一步试验。工况使用情况,考改型的