【技术实现步骤摘要】
本专利技术具体涉及一种阀座密封面的修复方法。
技术介绍
1、一台1000mw压水堆核电机组中有上万台阀门。其中，一大部分的中小阀门长期在高温、高压的恶劣工况下工作，在介质压力、水汽腐蚀和设备启停时温差变动等条件的共同作用下，阀门的阀座和阀芯密封面会出现开裂、吹损和磨损等失效，导致阀门出现内漏等恶劣事故，严重威胁着核安全，不得不更换带有密封面的阀座和阀芯等零部件，阀门才可继续使用。但是，更换阀座和阀芯的成本较高，且有时采购周期不可控，影响核电正常生产。通过修复的方法实现失效阀门密封面的再制造，既可以实现废弃零件的再利用，又可以避免更换新零件可能面临的高成本和长周期，具有显著的经济效益和生态效益。
2、而核电阀门密封面多数为钴基合金，其堆焊方法多为熔化极气保焊、等离子弧喷焊、氩弧焊和焊条电弧焊等传统电弧焊方法。这些方法的热输入量较大，产生的焊接变形和残余应力较大。采用这些方法对中小阀门密封面进行修复，会面临焊接变形大和焊接残余应力高的问题。在制造阶段，阀门密封面零件有足够的机械加工余量，可以通过焊后热处理的方法来消除焊接残余应力，再通过后续精加工的方法消除焊后热处理产生的氧化皮，并将多余的部分通过加工去除至最终设计尺寸。但是，对于服役的核电中小阀门密封面的修复，由于其已处于精加工尺寸，剩余的机械加工余量非常小，采用常规的弧焊方法进行修复，会导致产生过大的变形，直接导致零件报废。此外，常规修复方法需要进行高温回火来消除应力，会使零件表面产生氧化皮，影响使用。因此，需要提出一种新的针对修复方法。
1、有鉴于此，为了克服现有技术的缺陷，本专利技术的目的是提供一种阀座密封面的修复方法，能够避免阀座在修复过程中产生的超标变形，减小熔覆过程中产生的孔隙尺寸，增加熔覆层的致密度，降低焊接残余应力，提高了阀座密封面的抗疲劳性能。
2、为了达到上述目的，本专利技术采用以下的技术方案：
3、一种阀座密封面的修复方法，包括如下步骤：
4、确认阀座密封面的缺陷的数量、尺寸及分布位置；此步骤相当于对密封面上的缺陷进行识别，便于后续去除缺陷，在此步骤之前，需要将失效的阀座放置于工业超声清洗机内，对其进行清洗，以去除表面的污物。
5、去除密封面上的缺陷，在每个缺陷去除过程中进行检测并确认每个缺陷均去除完全；检测的方法包括目视检测和渗透检测；
6、在每个原缺陷的位置均开设坡口；
7、对每个坡口均进行多次激光熔覆以形成多层熔覆层，使得每个所述坡口的顶面形成修复面；
8、对阀座进行回火热处理并对所述修复面进行表面处理；
9、最后对阀座的密封面进行检测，确认密封面无缺陷，完成对阀座密封面的修复。
10、根据本专利技术的一些优选实施方面，去除密封面上的缺陷的方法为机械加工；在每个缺陷去除过程中进行检测的方法为：先进行目视检测，当目视检测观察到密封面上缺陷已被去除时再进行渗透检测，通过渗透检测再次确认缺陷是否被去除，若缺陷未完全去除，则继续利用机械加工对当前一个缺陷进行去除；若缺陷完全去除，则对密封面上的另一个缺陷进行去除。在对每个缺陷进行去除时，及时通过目视检测和渗透检测的方法确认缺陷是否被去除完全，能够避免产生过多的机加工量。
11、根据本专利技术的一些优选实施方面，所述坡口通过机械加工的方式进行开设，所述坡口的底部的宽度大于或等于6mm。
12、根据本专利技术的一些优选实施方面，所述坡口的顶面和底面之间设置有圆角，所述圆角的半径大于或等于3mm。
13、根据本专利技术的一些优选实施方面，在每个原缺陷的位置开设坡口后，对所述坡口及以所述坡口为圆心所形成的圆形区域范围内进行清洗，所述圆形区域的半径大于或等于20mm。清洗的目的是为了以去除影响修复质量的油污等杂质，避免对激光熔覆工艺产生影响，保证修复面的质量。
14、根据本专利技术的一些优选实施方面，所述对每个坡口进行多次激光熔覆以形成多层熔覆层的步骤中，先转动阀座，使坡口的顶面平行于水平面，再对所述坡口进行激光熔覆；每个所述坡口进行2～3次激光熔覆，对所述坡口进行激光熔覆所使用的熔覆粉末的材质与所述密封面的材质相同。本专利技术的一些实施例中，采用激光熔覆工艺对坡口进行修复，熔覆粉末选用与密封面同材质的粉末，在坡口填充完成后，进行熔覆盖面，以保证修复面有足够的机加工余量。此外，激光熔覆工艺的参数为：熔覆头与坡口顶面距离为8～10mm，激光光斑直径为2～4mm，激光功率为1000～1500w，送粉气氩气流量为6～10l/min，保护气氩气流量为25～35l/min，激光熔覆线速度为6～10mm/s，轴向送粉量为8～12g/min，焊道搭接率为35％～50％。
15、根据本专利技术的一些优选实施方面，每个所述坡口进行激光熔覆的次数等于所述熔覆层的层数；对所述坡口进行激光熔覆时，每形成一层熔覆层，对所述熔覆层进行超声波冲击处理，并在超声波冲击处理后对所述熔覆层的表面进行抛光。熔覆修复时，每熔覆一层，需要及时进行超声波冲击处理，是为了消除焊接残余应力，避免熔覆层产生开裂，同时还可挤压熔覆过程中产生的微小孔隙，增大熔覆层的致密度。还在超声冲击完成后，对熔覆层表面进行抛光处理，是为了去除超声波冲击产生的褶皱。此外，超声波冲击时，采用直径为3mm的冲击针，冲击振幅为35～45μm，冲击电流为2～3a，冲击频率为18～20khz，冲击速度为100～160mm/min。
16、根据本专利技术的一些优选实施方面，所述回火热处理的方法为：采用中性火焰在300～350℃的温度条件下对所述阀座进行回火热处理，加热时间为10～15min。本专利技术的一些实施例中，中性火焰为中性氧乙炔火焰，通过回火热处理以进一步消除焊接残余应力。
17、根据本专利技术的一些优选实施方面，对所述修复面进行表面处理的方法为：通过机械加工的方式使所述修复面与所述密封面保持齐平。
18、根据本专利技术的一些优选实施方面，所述确认阀座密封面的缺陷的数量、尺寸及分布位置的方法以及所述最后对阀座的密封面进行检测的方法均为渗透检测法。
19、由于采用了上述技术方案，与现有技术相比，本专利技术的有益之处在于：本专利技术的一种阀座密封面的修复方法，通过对密封面进行局部的激光熔覆修复的方法，实现了对核电厂的中小型阀门的阀座密封面的修复，既减小了修复工作量，又避免了修复过程中产生的超标变形，减小熔覆过程中产生的孔隙尺寸，降低了焊接残余应力，增大了熔覆层的致密度，提高了阀门密封面的抗疲劳性能；有利于将报废的零部件进行再利用，降低了维修成本。
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1.一种阀座密封面的修复方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的修复方法，其特征在于，去除密封面上的缺陷的方法为机械加工；在每个缺陷去除过程中进行检测的方法为：先进行目视检测，当目视检测观察到密封面上缺陷已被去除时再进行渗透检测，通过渗透检测再次确认缺陷是否被去除，若缺陷未完全去除，则继续利用机械加工对当前一个缺陷进行去除；若缺陷完全去除，则对密封面上的另一个缺陷进行去除。
3.根据权利要求1所述的修复方法，其特征在于，所述坡口通过机械加工的方式进行开设，所述坡口的底部的宽度大于或等于6mm。
4.根据权利要求3所述的修复方法，其特征在于，所述坡口的顶面和底面之间设置有圆角，所述圆角的半径大于或等于3mm。
5.根据权利要求1所述的修复方法，其特征在于，在每个原缺陷的位置开设坡口后，对所述坡口及以所述坡口为圆心所形成的圆形区域范围内进行清洗，所述圆形区域的半径大于或等于20mm。
6.根据权利要求1所述的修复方法，其特征在于，所述对每个坡口进行多次激光熔覆以形成多层熔覆层的步骤中，先转动阀座，使坡口的顶
7.根据权利要求6所述的修复方法，其特征在于，每个所述坡口进行激光熔覆的次数等于所述熔覆层的层数；对所述坡口进行激光熔覆时，每形成一层熔覆层，对所述熔覆层进行超声波冲击处理，并在超声波冲击处理后对所述熔覆层的表面进行抛光。
8.根据权利要求1所述的修复方法，其特征在于，所述回火热处理的方法为：采用中性火焰在300～350℃的温度条件下对所述阀座进行回火热处理，加热时间为10～15min。
9.根据权利要求1所述的修复方法，其特征在于，对所述修复面进行表面处理的方法为：通过机械加工的方式使所述修复面与所述密封面保持齐平。
10.根据权利要求1所述的修复方法，其特征在于，所述确认阀座密封面的缺陷的数量、尺寸及分布位置的方法以及所述最后对阀座的密封面进行检测的方法均为渗透检测法。
...【技术特征摘要】
1.一种阀座密封面的修复方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的修复方法，其特征在于，去除密封面上的缺陷的方法为机械加工；在每个缺陷去除过程中进行检测的方法为：先进行目视检测，当目视检测观察到密封面上缺陷已被去除时再进行渗透检测，通过渗透检测再次确认缺陷是否被去除，若缺陷未完全去除，则继续利用机械加工对当前一个缺陷进行去除；若缺陷完全去除，则对密封面上的另一个缺陷进行去除。
3.根据权利要求1所述的修复方法，其特征在于，所述坡口通过机械加工的方式进行开设，所述坡口的底部的宽度大于或等于6mm。
4.根据权利要求3所述的修复方法，其特征在于，所述坡口的顶面和底面之间设置有圆角，所述圆角的半径大于或等于3mm。
5.根据权利要求1所述的修复方法，其特征在于，在每个原缺陷的位置开设坡口后，对所述坡口及以所述坡口为圆心所形成的圆形区域范围内进行清洗，所述圆形区域的半径大于或等于20mm。
6.根据权利要求1所述的修复方法，其特征在于，所述对每个坡口进行多...
【专利技术属性】
技术研发人员：梁恩宝，任立斌，霍锐，刘文清，杨佳，朱平，王淦刚，
申请(专利权)人：苏州热工研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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