阀门钴基合金密封面堆焊工艺的分析与研究

书山有路勤为径，学海无涯苦作舟

阀门钴基合金密封面堆焊工艺的分析与研究

介绍了阀门钴基硬质合金堆焊的工艺过程、工艺参数和工艺标准。采

用正交法分析了阀门密封面堆焊电流对堆焊层的稀释率、堆焊层硬度及其影响

堆焊层质量的主要因素。通过试验给出了合理的堆焊工艺和节约钴基合金焊材

的关键技术及其应用前景。

1、概述钴基硬质合金材料是耐高温耐腐蚀耐磨损的优质材料，特别是在

热态下具有优越的耐擦伤性能，广泛用于堆焊临界或超临界参数的蒸汽阀门密

封面，以及使用条件比较恶劣，抗磨损、抗腐蚀性能要求较高的阀门密封面。

以高压截止阀为例，其阀瓣和阀座的密封面上可分别采用手工钨极氩弧焊堆焊

钴基2# ( HS112) 和1# ( HS111) 硬质合金焊丝。典型的钴基合金焊丝标准为美国焊接学会标准AWS A5.21。HS111 相当于AWS 类别ER CoCr-A( 钴基1# ) ，HS112 相当于AWS 类别ER CoCr-B ( 钴基2# ) ，其化学成分及根据阀门设计要求和焊丝产品推荐堆焊层硬度值如表1 所示。

2、问题提出按文献要求，当阀瓣密封面堆焊硬质合金时，加工后的堆焊

层厚度应当不小于1.6mm，密封面硬度最小为350HB( 37HRC) ，阀座密封面和阀瓣密封面间不要求硬度差。因此，假如工艺合理，操作得当，用HS111( ER CoCr-A) 堆焊，质量应是有保证的。

表1 钴基堆焊焊丝的化学成分及硬度值

为了提高关闭件密封面抗高温水蒸气介质高速冲蚀的能力，设计要求阀

瓣和阀座密封面硬度分别为45 ～50HRC 和39 ～44HRC，最低硬度略高于标准。根据生产条件，选择通过手工钨极氩弧焊堆焊工艺，使堆焊表面获得理想

厚度的堆焊层，达到耐腐蚀和耐冲刷的目的。在实际生产中，时常出现气孔等