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(jié)合良好的硬質(zhì)合金層，以滿足密封面的使用性能，是核電設(shè)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(jīng)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(xiàn)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(shù)，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(zhì)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(xiàn)缺陷的應(yīng)用范圍，利用FCo-5合金單層單道的激光熔覆

3、工藝參數(shù)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(jié)構(gòu)、高溫紅硬性，以及組織與顯微硬度的對應(yīng)關(guān)系，以探討為大面積密封面激光熔覆的應(yīng)用范圍；判斷FCo-5自熔性合金粉末替代現(xiàn)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(jié)果表明：
　?。?）采用同樣的激光工藝參數(shù)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(jié)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。
　?。?）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(shù)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、