阀门主阀座密封面的修复方法技术

本发明专利技术涉及维修优化技术领域，公开一种阀门主阀座密封面的修复方法，包括以下步骤：S1、加工去除主阀座上缺陷所在的部分或全部硬质合金层，以将主阀座上具有缺陷的密封面去除并在主阀座上形成修复区；S2、主阀座定位后，将同轴送粉激光熔覆头朝向并垂直于修复区；S3、沿着主阀座的周向，通过激光熔覆头将熔覆粉末激光熔覆在修复区上，形成熔覆层；S4、对熔覆层进行机加工，在主阀座上形成新的密封面。本发明专利技术以激光熔覆方式对阀门上失效的密封面进行修复，减小或避免密封面所在阀座的变形量，并且解决了以GTAW堆焊过程会产生较大焊接残余应力，需要进行焊后热处理的问题；减少修复工序，缩短修复周期，提高修复过程自动化程度。提高修复过程自动化程度。提高修复过程自动化程度。

【技术实现步骤摘要】
阀门主阀座密封面的修复方法


[0001]本专利技术涉及维修优化
，尤其涉及一种阀门主阀座密封面的修复方法。

技术介绍

[0002]GCT
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C阀门为汽机旁路排放系统向冷凝器排放的12根排放支管上的12个气动调节阀。该系列阀门为失气关型，带先导阀结构，正常运行期间阀门处于全关位置。GCT
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C阀门由先导阀瓣和先导阀座、主阀瓣和主阀座形成两组密封副，在弹簧预紧力的作用下保持密封，均是金属对金属的线密封型式。
[0003]GCT
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C阀门的密封面材质是相同的，除了主阀座密封面堆焊了Stellite6硬质合金层外，其余的三个密封面都是普通马氏体不锈钢，其硬度都比较低。因此，在阀门开关过程中，先导阀瓣、先导阀座和主阀瓣密封面上容易产生塑性变形，进而出现压痕。通常情况下，密封面的压痕并无大碍，甚至可以加强密封。但是由于阀内组件间是存在一定间隙的且各密封面不可能绝对对中，因此，无法保证阀门每次开关后，密封线均在同一位置，那么在阀门开关次数多后，压痕的存在将导致泄漏。另外，由于系统中不可避免的存在管道锈蚀的小金属颗粒，其附着在密封面上后，容易造成密封面出现点坑等缺陷。
[0004]GCT
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C阀门密封面失效属于不可避免的共性问题，因其失效容易造成阀门泄露，影响阀门密封性能和服役寿命。每次大修前都会对这12个阀门进行红外线测温，以判断阀门是否存在内漏，如若存在内漏，需要及时对阀芯、阀座进行修复或更换处理。更换新的部件会面临采购成本高，采购周期长等不利因素。因此，优质、高效、高灵活性的阀门密封面修复技术的开发应用，对于核电设备安全运维、延寿增效具有显著的经济效益和现实意义。
[0005]目前，手工钨极氩弧焊(GTAW)已用于GCT
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C阀门密封面的堆焊修复，但是针对GCT
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C阀门主阀座此类薄壁密封面的GTAW再制造修复，仍面临基体切损量大、焊前/后热处理、焊后阀座变形量大等技术难题，修复质量不稳定性、工艺复杂性制约了其发展与应用。其中：一方面，密封面GTAW堆焊修复后会产生较大变形，可机加工余量较小，无法保证修复后的零部件尺寸，为满足恢复到要求尺寸需要进一步对阀座基体其它位置进行补强；另一方面，密封面GTAW堆焊修复过程中会产生较大的焊接残余应力，需通过焊后热处理的方法消除残余应力以避免硬质合金堆焊层的开裂，而焊后热处理会造成材料性能损伤，以及引起其它部位高温氧化。

技术实现思路

[0006]本专利技术要解决的技术问题在于，提供一种阀门主阀座密封面的修复方法。
[0007]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种阀门主阀座密封面的修复方法，用于密封面具有缺陷的阀门主阀座的修复，所述阀门主阀座密封面的修复方法包括以下步骤：
[0008]S1、加工去除主阀座上缺陷所在的部分或全部硬质合金层，以将所述主阀座上具有缺陷的密封面去除并在所述主阀座上形成修复区；
[0009]S2、所述主阀座定位后，将同轴送粉激光熔覆头朝向并垂直于所述修复区；
[0010]S3、沿着所述主阀座的周向，通过所述同轴送粉激光熔覆头将熔覆粉末以同轴送粉方式激光熔覆在所述修复区上，形成熔覆层；
[0011]S4、对所述熔覆层进行机加工，在所述主阀座上形成新的密封面。
[0012]优选地，步骤S3中，激光熔覆的参数如下：激光功率1100W
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1300W，激光往复扫描速度为8mm/s
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12mm/s，轴向送粉速度11g/min
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17g/min，保护气体的气体流量为10L/min
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12L/min；熔覆层中道间搭接率为20％
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40％。
[0013]优选地，步骤S3中，所述熔覆粉末为球形硬质合金粉末。
[0014]优选地，所述硬质合金粉末的粒度为48μm
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105μm。
[0015]优选地，步骤S2还包括：结合具有所述修复区的所述主阀座的尺寸信息以及修复的目标尺寸信息，生成激光运动扫描路径；
[0016]在步骤S3中，所述同轴送粉激光熔覆头根据所述激光运动扫描路径，将熔覆粉末激光熔覆在所述修复区上。
[0017]优选地，步骤S2还包括：所述同轴送粉激光熔覆头根据所述激光运动扫描路径，对所述修复区进行激光预热。
[0018]优选地，步骤S1包括：
[0019]S1.1、采用无损检测方法对所述主阀座的密封面进行缺陷标记；
[0020]S1.2、根据所标记的缺陷，对所述密封面所在的硬质合金层进行切削，以将所述缺陷去除。
[0021]优选地，步骤S2中，所述主阀座通过夹具夹持固定在熔覆工位上，所述同轴送粉激光熔覆头相对所述主阀座可转动；
[0022]步骤S3中，所述同轴送粉激光熔覆头相对所述主阀座可沿着所述主阀座的周向移动，将熔覆粉末以多层多道熔覆在所述修复区上，形成熔覆层。
[0023]优选地，步骤S2中，所述主阀座通过变位器夹持在熔覆工位上，所述同轴送粉激光熔覆头固定在熔覆工位上；
[0024]步骤S3中，通过所述变位器旋转所述主阀座，使得所述同轴送粉激光熔覆头沿着所述主阀座的周向，将熔覆粉末以多层多道熔覆在所述修复区上，形成熔覆层。
[0025]优选地，步骤S3中，所述熔覆层包括作为熔覆层主体的斜面区、分别连接在所述斜面区相对两侧的第一平面区和第二平面区；
[0026]步骤S4中，经过机加工后，所述斜面区的表面形成所述主阀座上新的密封面；所述第一平面区和第二平面区的表面分别与新的密封面的两侧平齐对接。
[0027]本专利技术的有益效果：以同轴送粉激光熔覆方式对阀门上失效的密封面进行修复，减小或避免密封面所在阀座的变形量，并且解决了以GTAW堆焊过程会产生较大焊接残余应力，需要进行焊后热处理的问题；减少修复工序，缩短修复周期，提高修复过程自动化程度。
附图说明
[0028]下面将结合附图及实施例对本专利技术作进一步说明，附图中：
[0029]图1是阀门的主阀座的剖面结构示意图；
[0030]图2是本专利技术一实施例的阀门主阀座密封面的修复过程示意图；
[0031]图3是本专利技术另一实施例的阀门主阀座密封面的修复过程示意图。
具体实施方式
[0032]为了对本专利技术的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本专利技术的具体实施方式。
[0033]本专利技术的阀门主阀座密封面的修复方法，用于密封面具有缺陷的阀门主阀座的修复，使其恢复有效的密封性能。
[0034]如图1、2所示，本专利技术一实施例的阀门主阀座密封面的修复方法，包括以下步骤：
[0035]S1、加工去除主阀座1上缺陷所在的硬质合金层20，以将主阀座1上具有缺陷的密封面10去除，去除后在主阀座1上形成修复区30。
[0036]通常，参考图1及图2中(a)，主本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种阀门主阀座密封面的修复方法，其特征在于，用于密封面具有缺陷的阀门主阀座的修复，所述阀门主阀座密封面的修复方法包括以下步骤：S1、加工去除主阀座上缺陷所在的部分或全部硬质合金层，以将所述主阀座上具有缺陷的密封面去除并在所述主阀座上形成修复区；S2、所述主阀座定位后，将同轴送粉激光熔覆头朝向并垂直于所述修复区；S3、沿着所述主阀座的周向，通过所述同轴送粉激光熔覆头将熔覆粉末以同轴送粉方式激光熔覆在所述修复区上，形成熔覆层；S4、对所述熔覆层进行机加工，在所述主阀座上形成新的密封面。2.根据权利要求1所述的阀门主阀座密封面的修复方法，其特征在于，步骤S3中，激光熔覆的参数如下：激光功率1100W
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1300W，激光往复扫描速度为8mm/s
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12mm/s，轴向送粉速度11g/min
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17g/min，保护气体的气体流量为10L/min
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12L/min；熔覆层中道间搭接率为20%
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40%。3.根据权利要求1所述的阀门主阀座密封面的修复方法，其特征在于， 步骤S3中，所述熔覆粉末为球形硬质合金粉末。4.根据权利要求3所述的阀门主阀座密封面的修复方法，其特征在于，所述硬质合金粉末的粒度为48μm
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105μm。5.根据权利要求1所述的阀门主阀座密封面的修复方法，其特征在于，步骤S2还包括：结合具有所述修复区的所述主阀座的尺寸信息以及修复的目标尺寸信息，生成激光运动扫描路径；在步骤S3中，所述同轴送粉激光熔覆头根据所述激光运动扫描路径，将熔覆粉末激光...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭耀军，张建林，李宇航，付勇，徐建栋，
申请(专利权)人：苏州热工研究院有限公司中国广核集团有限公司，
类型：发明
国别省市：