密封半球阀作为工业生产管线介质输送的主要部件,不仅是制造装备业的重要组成部分之一,还是流体输送系统中不可或缺的控制部件。由于半球阀的阀芯在开启和关闭的过程中将受到高温高压气体携带的颗粒物的冲刷磨损,对密封表面造成破坏,致使密封不严,最终导致半球阀失效报废。对磨损失效的半球阀密封工作面实行再制造修复,是延长密封半球阀使用寿命,降低企业成本的有效途径,也是国内外各相关厂家及科研院所研究的重要课题。本文着重从实验的角度展开对密封半球阀的激光熔覆再制造的研究,主要内容如下:(1)分析了密封半球阀的工况条件,着重对开启和关闭的过程中,密封工作表面受到的颗粒物的冲击进行分析,得出密封半球阀失效的主要原因、形式和失效位置,为密封半球阀密封表面的修复与再制造研究打下了基础。(2)根据激光熔覆合金粉末的设计原则并考虑半球阀的工况条件、使用性能的要求,设计了BQF-1、BQF-2两种铁基合金粉末作为冲蚀磨损失效密封半球阀再制造修复备用粉末,同时研究了熔覆效果的控制方法。(3)依次将BQF-1、BQF-2两种熔覆合金粉末在与密封半球阀相同材质的试板上进行激光熔覆实验研究,确定了相应的激光熔覆工艺参数。观察了熔覆过程中的熔覆现象,并对不同功率下两种粉末的激光熔覆效果进行了对比分析,确定了较佳熔覆试验参数。(4)对熔覆实验制得的两种熔覆层分别进行了金相组织观察、显微硬度测量、喷砂实验、宏观硬度、冲击韧性和摩擦磨损性能对比实验。通过对实验结果的分析对比,发现激光熔覆BQF-1合金粉末所制得熔覆层与基材有着良好的冶金结合,力学性能、耐磨性、耐冲刷性较佳,能够满足密封半球阀密封工作面的再制造修复要求。(5)在失效的半球阀阀芯、阀座的密封工作面处进行了激光熔覆BQF-1复合合金粉末的再制造修复实践,经宏观观察及无损探伤检测未在熔覆层上发现裂纹、缩孔等缺陷,进一步验证了激光熔覆BQF-1复合合金粉末修复密封半球阀的可行性。