艾金山，李必文，程 强，何 彬，周 炬

（1.南华大学 机械工程学院，湖南 衡阳421001；2.衡阳技师学院 机械工程系，湖南 衡阳421101；3.南华大学 核科学技术学院，湖南 衡阳 421001）

以钴基合金作为核级阀门密封面材料可满足耐冲蚀、耐腐蚀、耐擦伤、耐磨损和高温红硬性的工况要求，可实现高安全性和可靠性。钴基合金的高温性能较镍基合金更好，很适于采用激光熔覆。研究表明，采用钴基合金粉末对核阀密封面进行激光熔覆时，熔覆道截形常呈半月形，如图1 所示。熔覆层由表及里存在硬度梯度，环形密封面熔覆道出现失圆和不平整的现象[1～3]。既要保证机在加工后得到足够宽的密封面尺寸，又要有理想的表面硬度值与之匹配，还要节约昂贵的钴基合金粉末，是核阀表面工程工作者亟待解决的问题。

1 实验材料与工艺

试件基体材料为0Cr18Ni12Mo3Ti 奥氏体不锈钢，化学成份（Wt%）为：C燮0.08，Si燮1.00，Mn燮2.00，S燮0.03，P燮0.035，Cr16～19，Ni11～14，Ti5 (C%－0.02)～0.80，Mo2.5～3.5，阀体零件如图2 所示，试样据阀体零件结构尺寸设计制作；自熔性合金粉末为长沙矿冶粉末冶金研究所研发的FCo-5，其化学成份（Wt%）及各元素的比热容、熔化潜热如表1 所列；粘结剂为2123 粉醛树脂粉，用分析醇稀释调合；激光加工机为TJ-HT-T5000 型5 kw 横流CO2激光器，多模输出；试件由多轴联动工作台驱动。粉末加入方法为预涂敷，在等厚度熔覆试验中，根据覆层高度在2~2.5 mm 范围内，进行预涂敷厚度的调整，在预涂层风干后，缓升至390~410 ℃，保温1.5 h；矩形光斑尺寸a×b=5×4 mm，光斑与工件的位置按图3 调节，以保证功率利用率。单道扫描，由于基于环形密封面熔覆道易失圆，试样密封面宽度单边放了0.3~1 mm的机加工余量；……