一种耐腐蚀球墨铸铁阀体的生产方法技术

本发明专利技术属于铸铁防腐技术领域，涉及一种耐腐蚀球墨铸铁阀体的生产方法，工艺简便，成本较低。采用激光熔覆以及采用环氧树脂粉末涂料底漆静电喷涂以及聚天门冬氨酸酯面漆喷涂，制备了防腐蚀的自溶铁基合金熔覆层，提高球墨铸铁阀体的耐蚀耐污性能，熔覆层组织致密、与阀体结合紧密、稀释率低、热影响区小，能够很好地提升涂层的耐磨耐蚀性，进一步涂装阀体表面具有良好的附着力、优异的柔韧性、极佳的耐腐蚀性和抗冲击性、耐候性能及耐化学腐蚀性，拉伸强度高。以往耐腐蚀球墨铸铁阀体的生产是通过调控其化学成分实现，但工艺复杂成本较高。但工艺复杂成本较高。

【技术实现步骤摘要】
一种耐腐蚀球墨铸铁阀体的生产方法


[0001]本专利技术属于铸铁防腐
，尤其是一种耐腐蚀球墨铸铁阀体的生产方法。

技术介绍

[0002]核电阀门是核电站中量大面广的水压设备，其成本仅占核电站运行成本的2%，而其年维修费占比却高于50%。核电站多建于沿海，海水呈弱碱性，因此对阀门材料的耐蚀性能提出了较高的要求。此外，海上采油平台的发展也需要大量耐海水、耐盐雾侵蚀的阀门口。20世纪30年代开始使用铬镍钢及铬钼钢制作高温耐蚀阀门，而合金钢阀门成本较高、工艺较复杂。球墨铸铁因其生产工艺简单、成本低廉，近年来在“以铁代钢”的趋势下获得了迅速发展。为满足国内外对耐蚀阀门的需求,从生产成本、综合收益等方面考虑,有必要开发耐蚀球墨铸铁阀体。2019年11月22日CN201810479093.9公开了一种球墨铸铁阀体的铸造方法。因此，本领域技术人员亟待开发出一种耐腐蚀球墨铸铁阀体的生产方法。

技术实现思路

[0003]针对上述问题，本专利技术旨在提供一种耐腐蚀球墨铸铁阀体的生产方法。
[0004]本专利技术通过以下技术方案实现：一种耐腐蚀球墨铸铁阀体的生产方法，包括常规的浇注、抛光、清洗除油得球墨铸铁阀体，还包括以下步骤：第一步、激光熔覆：将球墨铸铁阀体表面位于激光头下方激光熔覆，启动激光器，开启送粉气流和保护气流，激光熔覆结束后关闭送粉气流和保护气流，取出得到激光熔覆球墨铸铁阀体；第二步、涂料涂装：采用环氧树脂粉末涂料底漆静电喷涂以及聚天门冬氨酸酯面漆喷涂的方式，对激光熔覆球墨铸铁阀体表面进行喷涂，即得耐腐蚀球墨铸铁阀体。
[0005]激光熔覆：利用高能量密度激光束快速加热熔化熔覆材料，在基材表面形成熔池，冷却凝固后在基材表面形成冶金结合层。
[0006]进一步的，所述第一步激光器输出功率1～1.5kW，光斑直径为4～5mm，扫描速度为80～160mm/min，搭接率为30～35%，送粉速度为4～5g/min，送自熔性合金粉末气流和保护气流均为氩气，氩气流量6～8dm3/min。
[0007]搭接率：两次熔覆层之间重合区域宽度与单次熔覆层宽度比值。
[0008]进一步的，所述自熔性合金粉末的成分为：C0.20～0.25%、Cr17.5～18%、Mo3.8～4.5%、B0.5～0.8%、Mn0.3～0.35%、Si1.2～1.5%、Fe为余量，自熔性合金粉末为粒度范围100～150μm球形粉末。
[0009]进一步的，所述熔覆层的厚度1.8mm～2mm，熔覆层稀释率7%～9%。
[0010]稀释率：由于熔化阀体混入而引起的熔覆层合金成分的变化程度。
[0011]进一步的，所述第二步环氧树脂粉末涂料底漆静电喷涂工艺为环境相对湿度50～60%、喷涂电压60kV～80kV、喷涂距离150～200mm、供粉气压0.15～0.2MPa、温度25～30℃，固化温度190～200℃、固化时间15～20min。
[0012]进一步的，所述第二步聚天门冬氨酸酯面漆喷涂的喷嘴口径2.0～2.5mm、工作压力0.4～0.6MPa、涂料流量410～450mL/min、喷幅长度200~240mm、喷幅宽度35～40mm、喷涂距离200mm。
[0013]进一步的，所述第二步环氧树脂粉末涂料底漆厚150～160微米。
[0014]进一步的，所述第二步聚天门冬氨酸酯面漆厚50～60微米。
[0015]聚天冬氨酸酯聚脲由两组分构成。环氧树脂粉末涂料是以环氧树脂为主要成膜物质的热固性粉末涂料。
[0016]本专利技术公开的耐腐蚀球墨铸铁阀体的生产方法，工艺简便，成本较低。采用激光熔覆以及采用环氧树脂粉末涂料底漆静电喷涂以及聚天门冬氨酸酯面漆喷涂，制备了防腐蚀的自溶铁基合金熔覆层，提高球墨铸铁阀体的耐蚀耐污性能，熔覆层组织致密、与阀体结合紧密、稀释率低、热影响区小，能够很好地提升涂层的耐腐蚀性，进一步涂装阀体表面具有优异的附着力、不错的柔韧性、较好的耐腐蚀性和抗冲击性、耐候性能及耐化学腐蚀性，拉伸强度高。以往耐腐蚀球墨铸铁阀体的生产是通过调控其化学成分实现，但工艺复杂成本较高。
具体实施方式
[0017]下面用具体实施例说明本专利技术，但并不是对本专利技术的限制。
实施例1
[0018]智远激光光纤耦合全固态激光器ZY
‑
2002；杰鼎W
‑
77喷枪；自熔性合金粉末C0.20%、Cr17.5%、Mo3.8%、B0.5%、Mn0.3%、Si1.2%、Fe余量，球形，粉末粒度范围100μm，熔覆前将金属粉末置于托盘，在真空干燥箱中，120℃条件下保温1h。苏州佩奇RHS
‑
203聚天门冬氨酸酯面漆。长丰EC
‑
1环氧树脂粉末涂料。
[0019]第一步、浇注、喷砂抛光、清洗除油得QT450
‑
15球墨铸铁阀体，除锈等级应达到Sa2
½
等级。粗糙度应达到GB/T13288.4的Rz60μm；将球墨铸铁阀体固定在机床旋转台上并调心，使球墨铸铁阀体待加工表面位于激光头下方工用工业酒精和砂纸清洗熔覆表面锈迹及油污，并晾干；打开激光器冷却系统和空气压缩机；启动激光器。设定工艺参数和编制数控机床移动代码。其中工艺参数包括激光器输出功率1kW，光斑直径为4mm，扫描速度为80mm/min，氩气流量6dm3/min，搭接率为30%，送粉速度为4g/min；调节同轴送粉激光头的位置，使激光焦点和粉斑焦点重合落在代加工表面。开启送粉气流和保护气流，载粉气体和保护气体为氩气，开始激光熔覆。激光熔覆结束后关闭送粉气流和保护气流，得到激光熔覆球墨铸铁阀体，关闭激光器、空气压缩机以及水冷系统，清理工作台，各设备归位；激光熔覆并打磨后，熔覆层的厚度1.8mm，熔覆层稀释率7%，表面平整、清洁，HV
0.3
硬度614，无裂纹、锈蚀、毛刺以及目视可见的制造缺陷；第二步、涂料涂装：采用环氧树脂粉末涂料底漆静电喷涂以及聚天门冬氨酸酯面漆喷涂的方式，对激光熔覆球墨铸铁阀体表面进行喷涂，其中环氧树脂粉末涂料底漆静电喷涂工艺为环境相对湿度50%、喷涂电压60kV、喷涂距离150mm、供粉气压0.15MPa、温度25℃，固化温度190℃、固化时间15min，环氧树脂粉末涂料底漆厚150微米；聚天门冬氨酸酯面漆喷涂的喷嘴口径2.0mm、工作压力0.4MPa、涂料流量410mL/min、喷幅长度200mm、喷幅宽度35mm、喷涂距离200mm，聚天门冬氨酸酯面漆厚50微米即得耐腐蚀球墨铸铁
阀体。
[0020]产品：附着力拉开法5.4MPa；耐连续冷凝480h，无起泡、锈蚀、开裂、脱落；耐中性盐雾性720h，无起泡、锈蚀、开裂、脱落，附着力5.0MPa，划线处单向锈蚀蔓延M1.4mm；耐温变性10个周期，涂层不开裂不脱落；1个周期：23℃水中浸泡18h、
‑
40℃3h、60℃3h；耐汽油性240小时，外观无变色，无异常；耐候性1000h，无起泡、锈蚀、开裂、脱本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种耐腐蚀球墨铸铁阀体的生产方法，包括常规的浇注、抛光、清洗除油得球墨铸铁阀体，其特征在于，还包括以下步骤：第一步、激光熔覆：将球墨铸铁阀体表面位于激光头下方激光熔覆，启动激光器，开启送自熔性合金粉末气流和保护气流，激光熔覆结束后关闭送自熔性合金粉末气流和保护气流，取出得到激光熔覆球墨铸铁阀体；第二步、涂料涂装：采用环氧树脂粉末涂料底漆静电喷涂以及聚天门冬氨酸酯面漆喷涂的方式，对激光熔覆球墨铸铁阀体表面进行喷涂，即得耐腐蚀球墨铸铁阀体。2.根据权利要求1所述的一种耐腐蚀球墨铸铁阀体的生产方法，其特征在于，所述第一步激光器输出功率1～1.5kW，光斑直径为4～5mm，扫描速度为80～160mm/min，搭接率为30～35%，送粉速度为4～5g/min。3.根据权利要求1所述的一种耐腐蚀球墨铸铁阀体的生产方法，其特征在于，所述自熔性合金粉末的成分为：C0.20～0.25%、Cr17.5～18%、Mo3.8～4.5%、B0.5～0.8%、Mn0.3～0.35%、Si1.2～1.5%、Fe为余量，自熔性合金粉末为粒度范围100～150μm粉末...

【专利技术属性】
技术研发人员：陶宗明，刘军，王辅成，周卫兵，
申请(专利权)人：安徽军明机械制造有限公司，
类型：发明
国别省市：