等離子弧堆焊技術(shù)與閥門密封面:
眾所周知,閥門內(nèi)漏的主要原因是密封面的損壞,造成密封面損壞的原因很多,主要有機(jī)械原因和化學(xué)原因,其中磨粒磨損、沖擊磨損、壓力磨損為機(jī)械原因,腐蝕和氣蝕磨損為化學(xué)原因。閥門密封面都要受到上述一種或兩種以上的復(fù)合磨損。尤其是**閥門,如高溫高壓電站閥、核工業(yè)閥門、長輸管線閥門、井口閥、石油化工閥門等,其工況條件十分惡劣,有的工作壓力高達(dá)42.0Mpa,有的工作溫度高達(dá)540℃以上,有的要求開啟10萬次密封面不損壞,有的閥門要求使用30年密封面不泄漏,這樣苛刻的要求,不是普通材料和一般工藝所能解決的。因此。一些工業(yè)發(fā)達(dá)國家在閥門密封面的堆焊材料、焊接工藝、焊接設(shè)備方面進(jìn)行了大量的試驗研究,其中等離子堆焊弧技術(shù)*為成功。
一、國外等離子弧堆焊技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用
1960年美國聯(lián)合碳化物公司發(fā)明了粉末型帶轉(zhuǎn)移弧等離子堆焊裝置,經(jīng)過十年時間的提高與完善,這一技術(shù)逐步成熟,并被世界各國廣泛地應(yīng)用于閥門密封面堆焊,其原理與工藝過程是:借助等離子弧發(fā)生炬所產(chǎn)生的高溫等離子焰流,利用特制的粉末輸送器,將給定的球狀合金粉末均衡地輸至弧柱中,使之加熱至融熔狀,然后噴敷到轉(zhuǎn)移弧建立起來的帶有熔池的工件表面,*終形成具有冶金結(jié)合的致密硬化面層。
美國在這項技術(shù)方面占有**地位,早在1964年,Rszuchowskl撰文報道了這一技術(shù)應(yīng)用于閥門與軸頸的表面堆焊,噴槍示意圖(見圖1),美國聯(lián)合碳化物公司為此種噴槍申請了**,并使用至今,期間,盡管有些公司將噴槍出孔粉改為二孔、三孔、多孔,但等離子弧噴焊搶的結(jié)構(gòu)基本相同。
等離子弧噴焊技術(shù)(國外稱作PTA工藝),經(jīng)過四十多年的應(yīng)用與發(fā)展,在焊接設(shè)備的完善方面,焊接工藝的成熟方面、焊接材料的多樣化方面都有長足的進(jìn)步,盡管鎢極氬弧焊(TIG),熔化極惰性氣體保護(hù)電弧焊(MIG)在閥門密封面堆焊應(yīng)用上還占有相當(dāng)比例,但與等離子弧噴焊工藝相比,顯得有些遜色?,F(xiàn)將熔化惰性氣體(氬氣)保護(hù)焊(MIG)與等離子弧堆焊(PTA)在相同電流條件下的熱量分布進(jìn)行比較。
上海中南閥門廠提供