小金井电磁阀密封面高温耐磨堆焊焊剂的研究

 小金井电磁阀密封面高温耐磨堆焊焊剂的研究

    小金井电磁阀对于工作在高温高压条件下的阀门，其密封面的工作条件相当恶劣，因此对于密封面的有较高的要求，长期以来，国内外普遍使用价格贵重的钴铬钨作为堆焊阀门密封面的材料，为了降低成本，解决堆焊时裂纹问题以及改善小金井电磁阀阀门密封面机械加工，近年来国内研制开发了系列埋弧自动堆焊用高合金粘结焊剂，如137号粘结焊剂，由于其良好，价格适中，所以在高温高压阀门中已得到广泛的应用[1]。为了提高阀门密封面堆焊后的高温，本文通过优化设计的方法研制了种新型粘接焊剂，该焊剂解决了137号粘接焊剂堆焊层存在着高温时硬度下降较大的问题，提高了堆焊层高温硬度保持率，改善了高温。

    小金井电磁阀的优化设计

    小金井电磁阀的建立是采用次回归正交设计的方法[2]，常用的两水平正交表有L4（23），L8（27），L16（215），L32（231）等，本课题采用的是L8（27）表。

    小金井电磁阀对于粘接焊剂的高温影响较明显的合金剂成分主要有：锰铁、硅铁、碳化硼、铬铁、钼铁等。由于考虑的因子太多会使得试验方案难以确定，造成数学模型的难以建立，因此本课题的优化因子依次为：Z1铬铁、Z2锰铁、Z3碳化硼，根据因子编码，可以得到编码表（见表1）和试验数据表

    2）研制焊剂堆焊的3组试样（9个试块）中的zui大擦伤深度为H2=1873.3μm，所以擦深比=H2/S=4683.5（μm/m），（擦伤行程S=0.4m）可见在470℃、6×104Pa的比压下，研制焊剂堆焊层的抗擦伤要优于137号焊剂堆焊层。

    3 结论

    小金井电磁阀本课题利用优化设计的方法研制了种适应于高温高压阀门密封面堆焊的粘结焊剂，并通过测试与137号焊剂进行了的比较，zui后得出下列结论：

    1）通过优化设计的合金剂配方如下：铬铁：5.7g，锰铁：8.45g，碳化硼：1.8g，硅铁：1.6~3.9g，钼铁：

    3.8~5.2g，钒铁：2.3~3.6g，钨粉：1.2~1.9g。

    2）研制焊剂配合1Cr13焊丝GM-1000型直流电焊机进行埋弧自动堆焊，基体材料为ZG25- I，焊接规范参数为：

    焊接电流：650~700A，焊接电压：45~48V，

    焊接速度：7.85mm/s。

    3）分别对137号焊剂和研制焊剂堆焊层进行常温硬度，高温硬度，高温擦伤测试，并进行了化学成分分析，从测试及分析结果来看，研制焊剂的堆焊层与137号焊剂堆焊层的常温基本相当，但其高温要优于137号焊剂。

    4）焊剂堆焊层组织是以奥氏体为基体，含少量铁素体，二相是在晶界以骨络状和网状分布的共晶硼化物，并含有定量的圆豆状的复合碳化物，同时这些强化相熔点较高，晶格结构复杂，在高温下稳定，既不易溶解，又不易聚集长大，故在高温下能保持较高的强化效果，使高温硬度保持率和抗擦伤大大提高。

    5）小金井电磁阀研制焊剂的各项测试结果与优化设计求出的高温*结果基本吻合，表明所建立的数学模型精度较高，优化结果是正确的，

 小金井电磁阀密封面高温耐磨堆焊焊剂的研究