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摘要：研究了在耐酸不銹鋼基體上采用激光熔覆和等離子噴焊兩種工藝形成的涂層對耐腐蝕性的影響。使用5kW橫流CO2激光器對預置于基體上的Co基自熔合金粉末進行單道或多道掃描。得到的熔層與等離子焊層對比，激光熔層缺陷率低，成品率高。其組織細密均勻，晶粒細小，成分稀釋率更小，對基體熱影響小，熔層硬度與強韌性更高。性能試驗證明，激光熔層具有更高的耐腐蝕性能。

關鍵詞：激光熔覆；等離子噴焊；耐腐蝕性能

1 前言

在石油化工、反應堆與核電站中大量使用各種耐酸不銹鋼閥門。由于生產過程中的各種介質都具有較強的腐蝕性甚至放射性，腐蝕的結果不僅使閥門的密封面受到破壞，大大縮短閥門使用壽命，而且介質的滲漏可能造成停工停產，污染環境甚至造成惡性事故。密封面的質量是考核閥門基本性能的重要指標，不銹鋼閥門的密封面要求則更高。高參數不銹鋼閥門的密封面一般采用直接在閥體上堆焊的方式進行強化，而不能進行鑲嵌式［1，3］結構。

大功率激光束與材料的特殊作用可使基體表面得到滿足設計者要求的合金層，這種合金層的綜合性能不但大大優于不銹鋼基材，而且優于傳統的等離子噴焊層及各種堆焊層的性能。我們對20HJ63-20P型不銹鋼核閥與尿素生產線甲胺組合閥密封面進行了激光熔覆加工，并與傳統的等離子噴焊進行了比較分析。

2試驗條件

2．1試驗材料與方法

試驗所用閥門為20HJ63-20P截止閥，材料為1Cr18Ni9Ti鋼；3W-2BJ1甲胺泵進排液閥，材料為Cr18Ni12Mo3Ti鋼。試樣為方塊試樣（19mm×15mm×10mm）與環形試樣（38×28mm×10mm）兩種。激光熔覆采用HGL-90型5kW橫流CO2激光器，合金粉末采用2132酚醛樹脂粉＋乙醇調和預涂敷在加工表面上并烘干，預敷層厚度為3mm左右。激光熔覆在數控二維聯動加工臺上進行，其中方塊試樣采用多道掃描，每道搭接量為激光光斑直徑的50%。環形試樣在數控回轉工作臺上進行單道掃描。熔覆工藝參數為：激光功率p＝3000～3400W，掃描速度v＝8～12mm／s，光斑尺寸≈5mm。光斑能量為高斯分布形式。

等離子噴焊采用國產DP-500型粉末等離子弧堆焊機，焊槍為LFH型，采用送粉法，堆焊層為3mm左右。

2．2檢測

采用JSM35C和S650型SEM掃描電鏡對試樣的熔焊層作高倍組織形貌分析；用MEF3大型光學金相顯微鏡觀察涂層組織及拍照；用國產71型顯微硬度計測量涂層硬度；用EDX-9100能譜儀測定各微區成分；用D／max-2000A型X射線衍射儀測定涂層相結構。