[发明专利]一种船用气阀阀门密封面堆焊收弧疏松缺陷的抑制方法

权利要求书

1.一种船用气阀阀门密封面堆焊收弧疏松缺陷的抑制方法，其特征在于：在船用气阀阀门密封面等离子堆焊的过程中，包括以下步骤：

步骤1、在等离子堆焊的收弧过程中，减少收弧阶段的电流下降时间，增加收弧阶段的粉末下降时间，使电流下降时间大于粉末下降时间；

其中，收弧阶段电流下降时间为5s，所述电流下降时间即收弧时间，当电流下降时间为10s时，此时收弧距离长，为17mm，经解剖检验收弧处的疏松缺陷在合金圆周方向上的分布长度为15mm，减小电流下降时间疏松长度有减小的趋势；

当电流下降时间为0时，疏松长度为5mm，此时收弧过快使堆焊结束位置与前道堆焊层交界处存在阶梯现象，由于合金硬度在56-59HRC之间，收弧处的阶梯在阀面合金机加工过程中对刀具的造成损害，故调节电流下降时间至5s，此时疏松长度在9mm，收弧处与前道合金过渡平缓；

收弧阶段的粉末下降时间为4s，所述粉末下降时间即收弧阶段送粉衰减至零的时间，当粉末下降时间大于电流下降时间，收弧结束时送粉孔仍出粉导致熔合不良，当粉末下降时间为2s时，送粉衰减速率相较于电流衰减速率过快，在收弧段后端送粉结束熔池缺少合金填充导致出现直径为5-6mm，深度为1-2mm的弧坑，当粉末下降时间为4s时，匹配电流下降时间5s收弧处的成型达到最佳；

步骤2、在等离子堆焊过程中，增加堆焊单位时间内的送粉量，使毛坯焊槽经过堆焊后，其合金重量达到90~100g；通过改变收弧阶段电流和送粉减少时间来改变收弧过程，减少收弧距离，调控疏松在合金层中沿圆周方向分布长度，通过改变堆焊过程中单位时间送粉量调控收弧时合金层内疏松与基体和合金层熔合线的距离，达到提高成品合格率的目的；将单位时间送粉量由18g/min增加至23g/min。

2.根据权利要求1所述的船用气阀阀门密封面堆焊收弧疏松缺陷的抑制方法，其特征在于：所述步骤1中开始衰减的电流为90A，开始衰减的送粉量为14.5g/min。

3.根据权利要求1所述的船用气阀阀门密封面堆焊收弧疏松缺陷的抑制方法，其特征在于：所述步骤2中，气阀成品状态合金层厚度为2.5mm，当送粉量为18g/min时收弧疏松缺陷在合金中的分布深度在距熔合线2.4-2.6mm范围内，当气阀加工至成品状态时疏松会暴露在气阀合金表面，气阀堆焊第二层时会对第一层合金上部二次熔化，同理收弧过程对下层合金也有熔化作用，收弧点下方的合金厚度增加时收弧熔池底端距熔合线的距离也会增加，疏松出现在收弧熔池凝固部位，当送粉量在23g/min时疏松在合金层深的分布在2.7mm以上，此时的气阀成品状态合金无缺陷。

4.根据权利要求1所述的船用气阀阀门密封面堆焊收弧疏松缺陷的抑制方法，其特征在于，等离子堆焊材料使用镍基Colmonoy 56SPL合金粉末，焊枪距气阀焊槽10mm，堆焊线速度100mm/min，转台转速0.46-0.48r/min，气阀在该堆焊线速度下堆焊一层合金用时2分5秒，离子气流量80L/h，气阀轴线方向与焊枪垂直方向夹角30°，堆焊电流90-110A。

5.根据权利要求1所述的船用气阀阀门密封面堆焊收弧疏松缺陷的抑制方法，其特征在于，密封面合金堆焊两层。