激光熔覆三偏心蝶阀阀板硬密封面关键技术研究

《激光熔覆三偏心蝶阀阀板硬密封面关键技术研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、分类号：TH117UDC：学号：15451482361密级：公开温州大学硕士学位论文激光熔覆三偏心蝶阀阀板硬密封面关键技术研究作者姓名：姜小霞培养类型：学术型专业名称：制造业信息化技术研究方向：激光制造技术与装备指导教师：曹宇副教授完成日期：2018年5月温州大学学位委员会温州大学学位论文独创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得温州大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料

2、。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。论文作者签名：日期：年月日温州大学学位论文使用授权声明本人完全了解温州大学关于收集、保存、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权温州大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本人在导师指导下完成的论文成果，知识产权归属温州大学。保密论文在解密后遵守此规定。论文作者签名：导师签名：年月日年月日激光熔覆三偏

3、心蝶阀阀板硬密封面关键技术研究摘要三偏心蝶阀近几年被广泛运用在水利、石油、化工、冶金及船舶等主要领域，其是具有密封副零摩擦、零泄漏、耐高温高压等优点的新型蝶阀。为提高三偏心蝶阀的密封面耐磨性，延长寿命，一般需在其阀板密封面堆焊或熔覆硬质合金涂层。本文针对WCB铸钢三偏心蝶阀阀板密封面的强化问题，提出自配铁基自熔性合金粉末熔覆涂层和激光熔覆三偏心阀板密封面轨迹规划算法，以取代传统的堆焊熔覆涂层工艺手段，显著增强阀板密封面耐磨性能并节约原料成本和缩短加工时间。本文取得的主要工作成果如下：（1）基于机器人光纤激光加工站装备及光束整形的方

4、形光斑专用熔覆熔覆头，选用自配铁基自熔合金粉末进行激光熔覆试验。试验结果表明，单道激光熔覆时，送粉速率、激光功率、扫描速度等激光工艺参数都会对激光熔覆铁基合金熔覆涂层的宏观形貌会产生重大影响。激光熔覆涂层的高宽比随扫描速度和激光功率的增加而增加。基体材料对激光熔覆涂层的稀释率随扫描速度的增加而增大，随激光功率的增加而减小，激光功率对稀释率产生的影响优于扫描速度。（2）针对三偏心蝶阀阀板外形，设计平板通用型夹具，并完成共形斜锥台夹具和平板通用型夹具下激光熔覆三偏心阀板密封面轨迹规划算法。对比轨迹规划算法说明：结合六轴机器人+回转工作

5、台的组合式光纤激光加工站设计具有通用性、精确性的平板通用型夹具能使激光熔覆三偏心阀板密封面轨迹规划变得简单。（3）分析激光熔覆涂层的显微组织，试验结果表明：激光熔覆涂层由上部到下部大致分为熔覆涂层区、结合区、基体热影响区三部分。激光熔覆涂层显微组织从涂层表面到基体材料方向存在等轴晶、树枝晶、柱状晶、胞状晶和平面晶。XRD衍射分析表明，激光熔覆涂温州大学硕士学位论文层中物相组成主要为α-Fe、TiC、Fe3C。（4）分析激光功率、扫描速度等工艺参数对熔覆涂层硬度、耐磨损性能、熔覆涂层残余应力的影响，试验结果显示：各种激光工艺参数下的

6、激光熔覆涂层显微硬度相对于基体材料有较大的提高，平均显微硬度为619.0HV0.2，且其显微硬度约为基体材料的3倍；相同条件下，熔覆涂层的摩擦系数和磨损量均远远小于基体材料的摩擦系数和磨损量，且基体材料的磨损量约为熔覆涂层的2倍；在平行与激光扫描方向，熔覆涂层表面残余应力表现为拉应力，在熔覆涂层表面的头尾部分残余应力较熔覆涂层表面中部残余应力大，最大残余应力约为670MPa。关键词：三偏心蝶阀，激光熔覆，阀板，耐磨性，轨迹规划算法IISTUDYONTHEKEYTECHNOLOGYOFLASERCLADDINGONTRI-ECCEN

7、TRICBUTTERFLYVALVEDISCSEALINGABSTRACTTri-eccentricbutterflyvalvehasbeenwidelyusedinwaterconservancy,petroleum,chemicalindustry,metallurgyandshipbuildinginrecentyears.Itisanewbutterflyvalvewiththeadvantagesofzerosealfriction,zeroleakage,hightemperatureandhighpressurere

8、sistance.Inordertoimprovethethesealingsurfaceabrasiveresistanceofthetri-eccentricbutterflyvalveandprolongitslife,itisgeneral