高万东，胡孔友，王赛龙，杜晓东,

（1.安徽省特种设备检测院，安徽 合肥 230009；2.合肥工业大学材料学院，安徽 合肥 230009）

等离子熔覆是表面工程领域的核心技术之一，它能够有效地对机械零部件进行表面强化、预保护及修复[1]。与等离子喷涂和激光熔覆技术相比，等离子熔覆技术具有粉末利用率高、无污染、设备成本低、操作简单等优点[2-4]。与传统的氩弧堆焊技术相比，等离子熔覆所处理的工件缺陷少、热变形量小、尺寸精度高[5-6]。常用的熔覆材料有Fe基合金、Ni基合金及Co基合金三大体系，它们各有优点：Fe基合金价格低廉，Ni基合金耐蚀性强，Co基合金综合性能好[6-7]。

安全阀是一种特殊的启闭件，在受到外力作用的情况下通常处于闭合状态，在机械设备或管道里的介质压力达到或者超过规定数值时，通过向系统外排放介质来防止管道内压力超过规定。目前，工业装备越来越大型化，对安全阀的要求也越来越高[8-9]。恶劣的工作环境缩短了安全阀的使用寿命，更换新的安全阀不仅会提高成本，而且浪费资源。采用等离子熔覆技术修复损伤的安全阀密封面则可有效节约成本和提高工作效率。

本文利用等离子熔覆技术制备了3种合金涂层——Fe45、Fe313和Fe316，对比了它们的组织结构与性能，希望为选择适用于修复安全阀密封面的合金涂层提供依据。

1 实验

1.1 材料

基体为100 mm × 30 mm × 10 mm的正火态45钢。熔覆材料选用Fe45、Fe313和Fe316合金粉末。Fe45的成分(以质量分数表示，后同)为：C 0.60%，Cr 15.00%，Si 3.00%，B 2.00%，W 3.00%，Ni 20.00%，Fe余量。Fe313的成分为：C 0.10%，Cr 15.00%，Si 1.00%，B 1.00%，Fe余量。Fe316的成分为：C 0.03%，Cr 17.00%，Si 0.20%，Mo 2.50%，Ni 12.00%，Mn 0.50%，Fe余量。

1.2 熔覆层的制备

1.2.1 预处理