[发明专利]一种金属硬密封球阀镍基碳化钨耐磨涂层的制造工艺

权利要求书

1.一种金属硬密封球阀镍基碳化钨耐磨涂层的制造工艺，其特征在于：包括以下步骤：

S1、工件表面预处理：对机加工后的球体及阀座进行表面清理和粗化；

S2、喷涂耐磨涂层：采用超音速火焰喷涂工艺将耐磨涂层粉末材料均匀喷涂到球体和阀座的表面；

S3、加热重熔：将喷涂后的球体及阀座分批放入到真空炉中进行加热重熔，使球体及阀座均与耐磨材料产生冶金结合；

S4、冷却：球体及阀座重熔后均随真空炉一起缓慢冷却；

S5、研磨：采用研磨装置依次对冷却后的球体及阀座进行精密研磨。

2.根据权利要求1所述的一种金属硬密封球阀镍基碳化钨耐磨涂层的制造工艺，其特征在于：所述步骤S2中耐磨涂层的厚度为0.3～1.0mm，耐磨涂层材料为镍基合金包覆碳化钨，镍基合金的牌号选用Ni60或Ni65。

3.根据权利要求1所述的一种金属硬密封球阀镍基碳化钨耐磨涂层的制造工艺，其特征在于：所述步骤S2中采用超音速火焰喷涂球体时，需要将球体安装在转轴上匀速旋转，用机械手控制喷枪做往复直线运动对球体表面进行耐磨材料粉末的喷涂，并且机械手控制喷枪从球体两极到中部位移速度逐渐变慢，确保球体表面各部位喷涂均匀。

4.根据权利要求1所述的一种金属硬密封球阀镍基碳化钨耐磨涂层的制造工艺，其特征在于：所述步骤S2中采用超音速火焰喷涂阀座时，采用可旋转的工装夹具夹紧阀座并带动阀座旋转，阀座旋转时控制喷枪对阀座表面进行研磨材料粉末的喷涂。

5.根据权利要求1所述的一种金属硬密封球阀镍基碳化钨耐磨涂层的制造工艺，其特征在于：所述步骤S3中采用真空炉进行球体或阀座的加热重熔时，通过真空炉缓慢并平稳地提升球体或阀座的加热温度，根据不同规格的球体或阀座，将整个升温时间控制在4～8h；真空炉内的温度升温至接近耐磨涂层材料熔点温度时需要进行1.25～1.75h的保温流程以确保整个球体或阀座上的各部位温度均匀，然后升温至耐磨材料的熔点温度并保持6～10分钟。

6.根据权利要求1所述的一种金属硬密封球阀镍基碳化钨耐磨涂层的制造工艺，其特征在于：所述超音速火焰喷涂工艺是采用航空煤油作为燃料并以高压氧气为助燃气在喷枪的喷嘴中燃烧产生高温高压焰流，耐磨涂层粉末在焰流变成熔化或半熔化的粒子并高速撞击在球体或阀座表面形成耐磨涂层。

7.根据权利要求6所述的一种金属硬密封球阀镍基碳化钨耐磨涂层的制造工艺，其特征在于：所述步骤S2中喷涂耐磨涂层粉末时，氧气与航空煤油的比例在4.2～5.6之间，火焰速度＞7马赫，火焰温度为2600～3200℃，熔融粉末飞行速度＞720m/s，送粉量为38-60g/min，喷涂距离为350～380mm。

8.根据权利要求1所述的一种金属硬密封球阀镍基碳化钨耐磨涂层的制造工艺，其特征在于：所述步骤S1中对机加工后的球体及阀座进行的表面清理包括油渍及铁锈清理，球体及阀座表面的油渍采用溶剂清洗剂清除，若油渍已经渗入球体或阀座，则用火焰烧除，球体及阀座表面的锈层先进行酸浸再进行清洗烘干，然后通过机械打磨或喷砂除去；对机加工后的球体及阀座进行表面粗化采用喷砂处理，并且在喷砂过程中，采用砂粒粒度为16～60号砂，喷砂压力为0.5－0.7Mpa，喷砂后球体及阀座表面的粗糙度为Ra3～9。

9.根据权利要求1所述的一种金属硬密封球阀镍基碳化钨耐磨涂层的制造工艺，其特征在于：所述步骤S5中所述的研磨装置为金刚石研磨机，对球体及阀座表面耐磨涂层的研磨量为6～10μm。