上海阀门了解到某氮肥厂氨基甲酸铵组合阀阀体及进、排液阀板均采用 0Cr18Ni12Mo3Ti 耐酸不锈钢制造，阀面研磨后离子氮化处理，卧式运行。该设备在生产运行中阀体、阀板间产生强烈的低频撞击实现阀门的开合，甲铵液属强腐蚀性介质，加上 200℃ 左右的温度，故密封面会因冲击、腐蚀等综合作用而造成疲劳和开裂，从而导致泄漏。泄漏不仅浪费了资源、能源和污染环境，而且影响设备的生产能力，甚至造成停产。

上海阀门认为由于该组合阀零件密封面凸台太窄小，如采用传统的等离子喷焊和火焰堆焊工艺，一则变形大，二则不好操作。采用激光熔覆工艺，由于高能激光束热源集中，能量密度大，作用时间短，对基体热影响极小．故能很好地满足加工要求。我们在这种阀门狭窄的密封面上用激光熔覆一层钴基自熔性合金，大大地提高了密封面的耐高温、耐震、抗蠕变、抗磨损、抗腐蚀性能，提高了密封面的可靠性、安全性，减少停机时间，使其使用寿命比原氮化处理延长一倍以上。在激光熔覆时发现，激光作用层内存在大的热应力和开裂倾向是影响其质量的最主要原因，特别是对于厚层熔覆，裂纹常常难以避免。本文将介绍组合阀零件密封面的激光熔覆工艺及试验结果，并对熔覆质量和后续加工作了讨论分析。

1 试验条件与方法

0Cr18Ni12Mo3Ti 奥氏体耐酸不锈钢制阀体零件如图 1 所示，阀体上分布有十几个通孔和盲孔。激光熔覆用钴基自熔性合金粉末为 FCo-05，化学成分 w（%）为：0.25C，19Cr，29Ni，5~6Mo，4Si，3B，2~5Fe，余为 Co；粘结剂为 2123 酚醛树脂，用乙醉稀释调和。

奥氏体耐酸不锈钢制阀体零件图（图 1）

试验装置为 HGL-90 型 5kW 横流连续波 CO2 激光器：试件由数控回转工作台驱动。试件上预涂敷合金粉末层厚度 0.8~2.5mm，涂后缓升至 400℃ 后保温 1~2h 进行预热。激光熔覆时其功率为 2~3kW，扫描速度 3~4mm/s，用焦距 600mm 反射镜聚焦，聚焦光斑直径 5~8mm；若第二次重熔时激光功率 1.7~2.1kW，扫描速度不变。采用氧乙炔火焰跟踪熔池以补偿热能；熔覆后及时于 500℃ 去应力退火，随炉缓冷降温。

用金相显微镜、显微硬度计、X 射线衍射仪观察分析熔覆层组织和性能。

2 试验结果

FCo-05 合金在 0Cr18Ni12Mo3Ti 基体上激光熔覆后在结合区的形貌，激光熔层与基体之间存在一较窄的白亮带，这是敷层与基体金属在热源作用下合金交互扩散而形成的固溶结合层，表示己形成了良好的冶金结合。熔覆层由于冷却速度很快，结晶后会获得非常细小的枝晶组织，晶粒度达 11 级（YB27-77 标准）。