一种球阀的修复方法技术

一种球阀的修复方法，首先检测球阀磨损尺寸，然后再去除球阀表面疲劳层；配制合金粉末，所述合金粉末各成分的质量百分比为：C0.05～0.09％，Cr16～19％，Ni22～30％，Mo2.0～3.0％，Mn0.5～1.0％，余量为Fe；采用三维混粉器将其混合均匀；采用同轴送粉方法，通过大功率半导体激光器扫描固定在数控加工机床上的球阀，将合金粉末熔覆在球阀表面；对熔覆后的球阀进行机械加工，获得尺寸、形状及精度均达到标准的球阀。本发明专利技术工艺简单、可控性强、能源消耗少，实现了磨损后球阀的修复，修复后的球阀性能良好，使用寿命比新球阀提高3倍以上。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】，首先检测球阀磨损尺寸，然后再去除球阀表面疲劳层；配制合金粉末，所述合金粉末各成分的质量百分比为：C0.05～0.09％，Cr16～19％，Ni22～30％，Mo2.0～3.0％，Mn0.5～1.0％，余量为Fe；采用三维混粉器将其混合均匀；采用同轴送粉方法，通过大功率半导体激光器扫描固定在数控加工机床上的球阀，将合金粉末熔覆在球阀表面；对熔覆后的球阀进行机械加工，获得尺寸、形状及精度均达到标准的球阀。本专利技术工艺简单、可控性强、能源消耗少，实现了磨损后球阀的修复，修复后的球阀性能良好，使用寿命比新球阀提高3倍以上。【专利说明】
本专利技术属于机械修复领域，特别是。
技术介绍
球阀具有结构简单、密封可靠等优点，在石油、石化等相关领域得到广 泛应用。目前，我国球阀依然存在可靠性差、使用寿命短等不足，严重制约了该产业的发展， 而且作为球阀最重要的密封部件--球阀的球表面在使用中容易磨损，造成密封性下降， 严重时导致密封失效而报废。因此开展针对球阀这一关键部件的修复对于提升我国球阀产 品的使用寿命，提升我国球阀行业的竞争力具有重要的理论意义与实用价值。 目前对失效后的球阀进行修复多是采用堆焊方法，但由于堆焊的热影响区大、热 变形大，极易导致修复中的球阀表面发生热变形而报废，实际使用中，绝大多数磨损后的球 阀由于没有合适的工艺方法进行修复而直接报废，造成重大的经济损失，增加了企业成本。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种工艺简单，可控性强、能源消耗少、成本低、 修复后球阀性能更好、使用寿命长的球阀的修复方法。本专利技术主要是利用大功率半导体激 光熔覆对磨损后的球阀进行修复。 本专利技术的技术方案如下： (1)对待修复球阀进行清洗，检测尺寸，确定球阀表面磨损部位及其磨损量；根据 检测结果，去除球阀表面的疲劳层1?2mm ; (2)采用磁粉探伤和超声波探伤，确保去除疲劳层的球阀无表面和内部缺陷； (3)配制合金粉末，所述合金粉末的粒度为153?325目，所述合金粉末各成分 的质量百分比为：C0. 05 ?0· 09%，Crl6 ?19%，Ni22 ?30%，Μο2· 0 ?3. 0%，Μη0· 5 ? 1. 0%，余量为Fe ;将按比例配制好的合金粉末放入三维混粉器中混合3小时，混合均匀，制 备机械预合金化合金粉末； (4)将待修复的球阀固定在激光加工数控机床上，采用半导体激光器熔覆扫描球 阀表面，设定激光器熔覆工艺参数：功率P = 2000?3000W、矩形光斑2. 5 X 11. 5mm、搭接率 30%、扫描速度￥ = 300?580臟/1^11;对待修复的球阀球表面采用同轴送粉方法进行激光 熔覆，送粉速度为150?200g/min，将合金粉末在球阀表面熔覆2层，合金熔覆层厚度达到 3mm ； (5)按照图纸及有关技术要求对激光熔覆后的球阀进行机械加工； (6)对加工后的球阀进行表面着色探伤，检测是否有影响球阀机械性能的缺陷，保 证球阀的尺寸、形状、精度及表面质量均达到合格标准。 本专利技术与现有技术相比具有如下优点： 1、工艺简单、无污染、成本低，可以实现球阀的多次修复的特点。 2、通过大功率半导体激光熔覆合金粉末的方法修复磨损后的球阀，不但减少、甚 至消除了修复中的热变形，而且通过优化配比的合金粉末，使得Cr和Ni含量的合适比例， 明显提高了耐磨性和耐腐蚀性能，特别是提高了耐含硫介质的腐蚀性。 3、修复后的球阀使用寿命高于新球阀，修复后的球阀与新球阀相比寿命提高3倍 以上，具有突出的经济效益和社会效益。 【具体实施方式】 实施例1 对待修复球阀进行清洗，检测尺寸，确定球阀表面磨损部位及其磨损量；根据检测 结果，去除球阀表面的疲劳层1mm ;采用磁粉探伤和超声波探伤，确保去除疲劳层的球阀无 表面和内部缺陷；配制合金粉末，所述合金粉末各成分的质量百分比为：C0. 05%，Crl6%， Ni22%，Mo2. 0%，MnO. 5%，余量为Fe，合金粉末的粒度为153?325目；将按比例配制好 的合金粉末放入三维混粉器中混合3小时，制备机械预合金化合金粉末；将球阀固定在激 光加工数控机床上，设定激光器熔覆工艺参数，对待修复的球阀螺旋表面采用同轴送粉方 法进行激光熔覆，激光器熔覆工艺参数为：功率P = 2000W、矩形光斑2. 5X11. 5_、搭接率 30%、扫描速度V = 300mm/min，送粉速度为150g/min ;将合金粉末在球阀表面熔覆2层，合 金熔覆层厚度达到3_ ;按照图纸及有关技术要求对激光熔覆后的球阀进行机械加工；对 加工后的球阀进行表面着色探伤，检测是否有影响球阀机械性能的缺陷，保证球阀的尺寸、 形状、精度及表面质量均达到合格标准；检验合格后装配。 实施例2 对待修复球阀进行清洗，检测尺寸，确定球阀表面磨损部位及其磨损量；根据检测 结果，去除球阀表面的疲劳层2mm ;采用磁粉探伤和超声波探伤，确保去除疲劳层的球阀无 表面和内部缺陷；配制合金粉末，所述合金粉末各成分的质量百分比为：C0. 09%，Crl9%， Ni30%，Mo3. 0%，Mnl.O%，余量为Fe，合金粉末的粒度为153?325目；将按比例配制好 的合金粉末放入三维混粉器中混合3小时，制备机械预合金化合金粉末；将球阀固定在激 光加工数控机床上，设定激光器熔覆工艺参数，对待修复的球阀螺旋表面采用同轴送粉方 法进行激光熔覆，激光器熔覆工艺参数为：功率P = 3000W、矩形光斑2. 5X11. 5mm、搭接率 30%、扫描速度V = 580mm/min，送粉速度为200g/min ;将合金粉末在球阀表面熔覆2层，合 金熔覆层厚度达到3_ ;按照图纸及有关技术要求对激光熔覆后的球阀进行机械加工；对 加工后的球阀进行表面着色探伤，检测是否有影响球阀机械性能的缺陷，保证球阀的尺寸、 形状、精度及表面质量均达到合格标准；检验合格后装配。 实施例3 对待修复球阀进行清洗，检测尺寸，确定球阀表面磨损部位及其磨损量；根据检测 结果，去除球阀表面的疲劳层2mm ;采用磁粉探伤和超声波探伤，确保去除疲劳层的球阀无 表面和内部缺陷；配制合金粉末，所述合金粉末各成分的质量百分比为：C0. 09%，Crl8%， Ni30%，Mo3. 0%，Mnl.O%，余量为Fe，合金粉末的粒度为153?325目；将按比例配制好 的合金粉末放入三维混粉器中混合3小时，制备机械预合金化合金粉末；将球阀固定在激 光加工数控机床上，设定激光器熔覆工艺参数，对待修复的球阀螺旋表面采用同轴送粉方 法进行激光熔覆，激光器熔覆工艺参数为：功率P = 2600W、矩形光斑2. 5 X 11. 5_、搭接率 30%、扫描速度V = 580mm/min，送粉速度为200g/min ;将合金粉末在球阀表面熔覆2层，合 金熔覆层厚度达到3_ ;按照图纸及有关技术要求对激光熔覆后的球阀进行机械加工；对 加工后的球阀进行表面着色探伤，检测是否有影响球阀机械性能的缺陷，保证球阀的尺寸、 形状、精度及表面质量均达到合格标准；检验合格后装配。 实施例4 对待修复球阀进行清洗，检测尺寸本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种球阀的修复方法，其特征在于：(1)对待修复球阀进行清洗，检测尺寸，确定球阀表面磨损部位及其磨损量；根据检测结果，去除球阀表面的疲劳层1～2mm；(2)采用磁粉探伤和超声波探伤，确保去除疲劳层的球阀无表面和内部缺陷；(3)配制合金粉末，所述合金粉末各成分的质量百分比为：C0.05～0.09％，Cr16～19％，Ni22～30％，Mo2.0～3.0％，Mn0.5～1.0％，余量为Fe；将按比例配制好的合金粉末放入三维混粉器中混合3小时，混合均匀，制备机械预合金化合金粉末；(4)将带修复的球阀固定在激光加工数控机床上，采用半导体激光器熔覆扫描球阀表面，设定激光器熔覆工艺参数，对待修复的球阀球表面采用同轴送粉方法进行激光熔覆，送粉速度为150～200g/min，将合金粉末在球阀表面熔覆2层，合金熔覆层厚度达到3mm；(5)按照图纸及有关技术要求对激光熔覆后的球阀进行机械加工；(6)对加工后的球阀进行表面着色探伤，检测是否有影响球阀机械性能的缺陷，保证球阀的尺寸、形状、精度及表面质量均达到合格标准。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：付宇明，郑丽娟，
申请(专利权)人：燕山大学，
类型：发明
国别省市：河北;13