等離子弧堆焊技術與閥門密封面:
眾所周知,閥門內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,主要有機械原因和化學原因,其中磨粒磨損、沖擊磨損、壓力磨損為機械原因,腐蝕和氣蝕磨損為化學原因。閥門密封面都要受到上述一種或兩種以上的復合磨損。尤其是**閥門,如高溫高壓電站閥、核工業閥門、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42.0Mpa,有的工作溫度高達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。一些工業發達國家在閥門密封面的堆焊材料、焊接工藝、焊接設備方面進行了大量的試驗研究,其中等離子堆焊弧技術*為成功。
一、國外等離子弧堆焊技術的發展與應用
1960年美國聯合碳化物公司發明了粉末型帶轉移弧等離子堆焊裝置,經過十年時間的提高與完善,這一技術逐步成熟,并被世界各國廣泛地應用于閥門密封面堆焊,其原理與工藝過程是:借助等離子弧發生炬所產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,然后噴敷到轉移弧建立起來的帶有熔池的工件表面,*終形成具有冶金結合的致密硬化面層。
美國在這項技術方面占有**地位,早在1964年,Rszuchowskl撰文報道了這一技術應用于閥門與軸頸的表面堆焊,噴槍示意圖(見圖1),美國聯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構基本相同。
等離子弧噴焊技術(國外稱作PTA工藝),經過四十多年的應用與發展,在焊接設備的完善方面,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步,盡管鎢極氬弧焊(TIG),熔化極惰性氣體保護電弧焊(MIG)在閥門密封面堆焊應用上還占有相當比例,但與等離子弧噴焊工藝相比,顯得有些遜色?,F將熔化惰性氣體(氬氣)保護焊(MIG)與等離子弧堆焊(PTA)在相同電流條件下的熱量分布進行比較。
上海中南閥門廠提供