3.3 預(yù)熱及后熱的溫度控制
預(yù)熱：400~420℃ 保溫 1~2h，以增大熱容量，可降低熔覆層冷卻速度，減小殘余應(yīng)力，亦是防止冷裂紋的有效措施。
后熱：500℃ 保溫 2h 后隨爐緩冷。此舉是利用熔覆層在高溫時(shí)屈服強(qiáng)度下降和蠕變現(xiàn)象達(dá)到松馳殘余應(yīng)力的目的。
預(yù)熱及后熱溫度均避開(kāi)了 500~850℃ 溫度范圍，因 0Cr18Ni12Mo3Ti 如在該范圍被二次加熱或在該溫度范圍內(nèi)緩慢冷卻，奧氏體中的碳就以碳化鉻（Cr3C6）的形式從固溶體中析出，使靠近晶界的一薄層固溶體的鉻降低到鈍化所必需的最低含鉻量 12% 以下成為陽(yáng)極，碳化物本身和稍遠(yuǎn)不缺鉻的固溶體為陰極，與具有很強(qiáng)晶間腐蝕破壞力的脲液（NH2COONH4＋H2O → NH2COOH+＋NH3·H2O）接觸，形成小陽(yáng)極大陰極的微電池，陽(yáng)極（晶界臨界區(qū)域）受到強(qiáng)烈的電化學(xué)腐蝕。腐蝕沿晶間產(chǎn)生和發(fā)展，可能在表面上形成裂紋。
4 上海閥門(mén)研究結(jié)論
（1）對(duì)耐酸不銹鋼閥門(mén)零件密封面進(jìn)行激光熔覆加工，可加工性好，在質(zhì)量上可以得到無(wú)裂紋、無(wú)氣孔和無(wú)夾渣等缺陷并與基體形成可靠冶金結(jié)合的熔層，其熔層組織細(xì)密，強(qiáng)度、韌性、硬度高。該工藝還可加工復(fù)雜表面，熔層厚度達(dá) 2mm。根據(jù)資料對(duì)比顯示，熔層晶粒度分別比等離子噴焊、火焰堆焊晶粒度高 2~3 個(gè)等級(jí)，硬度分布均勻性也得到相應(yīng)提高。
（2）激光熔覆化工閥門(mén)時(shí)應(yīng)充分考慮材科、結(jié)構(gòu)形狀、熱處理性質(zhì)等因素，設(shè)計(jì)合理的激光工藝參數(shù)、工藝尺寸和預(yù)、后熱溫度，以取得理想的表面改性效果。
上海閥門(mén)了解到某氮肥廠氨基甲酸銨組合閥閥體及進(jìn)、排液閥板均采用 0Cr18Ni12Mo3Ti 耐酸不銹鋼制造，閥面研磨后離子氮化處理，臥式運(yùn)行。該設(shè)備在生產(chǎn)運(yùn)行中閥體、閥板間產(chǎn)生強(qiáng)烈的低頻撞擊實(shí)現(xiàn)閥門(mén)的開(kāi)合，甲銨液屬?gòu)?qiáng)腐蝕性介質(zhì)，加上 200℃ 左右的溫度，故密封面會(huì)因沖擊、腐蝕等綜合作用而造成疲勞和開(kāi)裂，從而導(dǎo)致泄漏。泄漏不僅浪費(fèi)了資源、能源和污染環(huán)境，而且影響設(shè)備的生產(chǎn)能力，甚至造成停產(chǎn)。
上海閥門(mén)認(rèn)為由于該組合閥零件密封面凸臺(tái)太窄小，如采用傳統(tǒng)的等離子噴焊和火焰堆焊工藝，一則變形大，二則不好操作。采用激光熔覆工藝，由于高能激光束熱源集中，能量密度大，作用時(shí)間短，對(duì)基體熱影響極?。誓芎芎玫貪M足加工要求。我們?cè)谶@種閥門(mén)狹窄的密封面上用激光熔覆一層鈷基自熔性合金，大大地提高了密封面的耐高溫、耐震、抗蠕變、抗磨損、抗腐蝕性能，提高了密封面的可靠性、安全性，減少停機(jī)時(shí)間，使其使用壽命比原氮化處理延長(zhǎng)一倍以上。在激光熔覆時(shí)發(fā)現(xiàn)，激光作用層內(nèi)存在大的熱應(yīng)力和開(kāi)裂傾向是影響其質(zhì)量的最主要原因，特別是對(duì)于厚層熔覆，裂紋常常難以避免。本文將介紹組合閥零件密封面的激光熔覆工藝及試驗(yàn)結(jié)果，并對(duì)熔覆質(zhì)量和后續(xù)加工作了討論分析。
