[发明专利]一种基于高速激光熔覆技术的高耐磨球阀及其制备方法

权利要求书

1.一种基于高速激光熔覆技术的高耐磨球阀，其特征在于，包括：

球阀基体：为球形空心结构，具有外周面；

过渡层：低硬度镍基合金层；

功能层：耐磨的合金熔覆层，冶金结合在球阀基体外周面；

所述过渡层和功能层均匀分布在球阀基体外周面上。

2.根据权利要求1所述的球阀，其特征在于：高耐磨球阀外圆面较成品单边预留1mm余量，用于增加激光熔覆层，表面使用无水乙醇进行清洗。

3.根据权利要求1所述的球阀，其特征在于：所述过渡层和功能层用材料为金属粉末，所述粉末的粒度为100-300目。

4.根据权利要求1所述的高耐磨球阀，其特征在于：

过渡层使用的镍基粉末，其中C≤0.1%；Si:3.0-4.0%；B:1.0-2.0%；Cr:5.0-10%；Fe≤4.0%；Ni余量。

功能层为铁基合金粉末，其中C:1-3%；Cr:2-6%；Mn:1-3%；Ni:1-4%；Mo：1-3%；W:8-15%；V:1-5%；Nb:1-5%；Fe余量。

5.根据权利要求1所述的高耐磨球阀，其特征在于：通过高速激光熔覆精准控制熔层目标厚度，所述过渡层和功能层制备厚度均为0.5-0.55mm。

6.根据权利要求1所述的高耐磨球阀，其特征在于：

采用高速激光熔覆技术制备过渡层和功能层，其工艺参数如下：

激光波长1.06μm，功率为2000-4000W，光斑为Ф2mm圆光斑，扫描速度为100-500mm/s，搭接率为60-80%。

7.根据权利要求1所述的高耐磨球阀，其特征在于：

引入宽光斑激光表面重熔技术，提高熔覆层表面质量，激光波长1.06μm，功率为2000-4000W，光斑为Ф18mm*1.5mm矩形光斑，扫描速度为8-12mm/s，搭接率为8-15%。

8.一种如权利要求1所述高耐磨球阀，其制备方法如下：

步骤一、将球阀毛坯料加工至单边较成品尺寸小1mm；

步骤二、使用高速激光熔覆技术进行熔覆制备过渡层，功率为2000-4000W，光斑大小为直径2mm圆型光斑，扫描速度为100-500mm/s，搭接率为60-80%，根据需求精准控制熔覆目标厚度，制备厚度设定在0.5-0.55mm范围内；

步骤三、使用高速激光熔覆技术进行熔覆制备功能层，功率为2000-4000W，光斑大小为直径2mm圆型光斑，扫描速度为100-500mm/s，搭接率为60-80%，根据需求精准熔覆目标厚度，制备厚度设定在0.5-0.55mm范围内；

功能层制备完成后，利用Ф18mm*1.5mm矩形光斑对表面进行激光重熔，功率为2000-4000W，扫描速度为8-12mm/s，搭接率为60-80%，进一步提高熔覆层表面质量；

步骤四、保温缓冷；

步骤五、将毛坯磨削加工至成品尺寸。