上海閥門了解到某氮肥廠氨基甲酸銨組合閥閥體及進、排液閥板均采用 0Cr18Ni12Mo3Ti 耐酸不銹鋼制造，閥面研磨后離子氮化處理，臥式運行。該設備在生產運行中閥體、閥板間產生強烈的低頻撞擊實現閥門的開合，甲銨液屬強腐蝕性介質，加上 200℃ 左右的溫度，故密封面會因沖擊、腐蝕等綜合作用而造成疲勞和開裂，從而導致泄漏。泄漏不僅浪費了資源、能源和污染環境，而且影響設備的生產能力，甚至造成停產。
上海閥門認為由于該組合閥零件密封面凸臺太窄小，如采用傳統的等離子噴焊和火焰堆焊工藝，一則變形大，二則不好操作。采用激光熔覆工藝，由于高能激光束熱源集中，能量密度大，作用時間短，對基體熱影響極小．故能很好地滿足加工要求。我們在這種閥門狹窄的密封面上用激光熔覆一層鈷基自熔性合金，大大地提高了密封面的耐高溫、耐震、抗蠕變、抗磨損、抗腐蝕性能，提高了密封面的可靠性、安全性，減少停機時間，使其使用壽命比原氮化處理延長一倍以上。在激光熔覆時發現，激光作用層內存在大的熱應力和開裂傾向是影響其質量的最主要原因，特別是對于厚層熔覆，裂紋常常難以避免。本文將介紹組合閥零件密封面的激光熔覆工藝及試驗結果，并對熔覆質量和后續加工作了討論分析。
1 試驗條件與方法
0Cr18Ni12Mo3Ti 奧氏體耐酸不銹鋼制閥體零件如圖 1 所示，閥體上分布有十幾個通孔和盲孔。激光熔覆用鈷基自熔性合金粉末為 FCo-05，化學成分 w（%）為：0.25C，19Cr，29Ni，5~6Mo，4Si，3B，2~5Fe，余為 Co；粘結劑為 2123 酚醛樹脂，用乙醉稀釋調和。
奧氏體耐酸不銹鋼制閥體零件圖（圖 1）
試驗裝置為 HGL-90 型 5kW 橫流連續波 CO2 激光器：試件由數控回轉工作臺驅動。試件上預涂敷合金粉末層厚度 0.8~2.5mm，涂后緩升至 400℃ 后保溫 1~2h 進行預熱。激光熔覆時其功率為 2~3kW，掃描速度 3~4mm/s，用焦距 600mm 反射鏡聚焦，聚焦光斑直徑 5~8mm；若第二次重熔時激光功率 1.7~2.1kW，掃描速度不變。采用氧乙炔火焰跟蹤熔池以補償熱能；熔覆后及時于 500℃ 去應力退火，隨爐緩冷降溫。
用金相顯微鏡、顯微硬度計、X 射線衍射儀觀察分析熔覆層組織和性能。
2 試驗結果
FCo-05 合金在 0Cr18Ni12Mo3Ti 基體上激光熔覆后在結合區的形貌，激光熔層與基體之間存在一較窄的白亮帶，這是敷層與基體金屬在熱源作用下合金交互擴散而形成的固溶結合層，表示己形成了良好的冶金結合。熔覆層由于冷卻速度很快，結晶后會獲得非常細小的枝晶組織，晶粒度達 11 級（YB27-77 標準）。
