核閥密封面激光熔覆無鎢低碳中鈷合金粉末的試驗研究.pdf

1、在核電閥門密封面施行堆焊，得到組織較為致密、無裂紋、無氣孔且與本體結合良好的硬質合金層，以滿足密封面的使用性能，是核電設備制造企業(yè)制造高性能、長壽命核閥的主要方法之一。作為閥門密封面的常用堆焊材料，鈷基合金具有其它材料難以企及的耐磨性、耐腐蝕性、抗氧化性、耐沖蝕性、高溫抗氧化性和高溫紅硬性（650℃高溫）等綜合性能，但其過高的成本及過高的含Co量，易造成二次污染，促使閥門研究者不斷研究降低鈷含量的適用材料。
　　本文以降低鈷基合金

2、的含鈷量為目的，基于同種合金粉末經激光熔覆可得到比其它堆焊方法更致密更硬的覆層、但激光熔覆過程中易出現開裂行為的事實，研發(fā)出具有無鎢低碳中鈷特征的FCo-5自熔性鈷基合金粉末。采用同步送粉法及合理的激光工藝參數，在0Cr18Ni12Mo3Ti不銹鋼核閥密封面試樣上進行單層單道FCo-5合金激光熔覆，以制備出質量較佳的熔覆層。
　　基于拓展 FCo-5合金進行大面積激光熔覆而不出現缺陷的應用范圍，利用FCo-5合金單層單道的激光熔覆

3、工藝參數及工藝方法，在核閥密封面試樣表面進行單層雙道激光熔覆實驗。研究單層雙道FCo-5合金熔覆層的顯微組織特征、相結構、高溫紅硬性，以及組織與顯微硬度的對應關系，以探討為大面積密封面激光熔覆的應用范圍；判斷FCo-5自熔性合金粉末替代現行CoCr-A類鈷基合金的可行性；對FCo-5合金單層單道激光熔覆的圖形校驗法進行了研究。試驗結果表明：
　?。?）采用同樣的激光工藝參數及工藝方法下，單層單道、單層雙道 FCo-5合金激光熔覆層

4、均與基體達到了良好的冶金結合；熔覆層表面平整、無氣孔、無裂紋。
　?。?）單層雙道FCo-5激光熔覆層組織主要為-Co奧氏體枝晶、枝晶間大量共晶組織及原位生成的Cr23C6顆粒相；覆層橫截面顯微硬度曲線呈“類M型”分布，最低硬度值較基體提高了192 HV0.2以上。
　　（3）單層雙道FCo-5合金粉末熔敷層其組織特征、顯微硬度、高溫硬度均符合核閥密封面的技術要求，可以替代高鈷含量的CoCr-A類合金，并有益于減小二次污染、