一种闸板重熔喷焊工艺及闸板的制作方法

本发明涉及闸板制造技术领域，具体涉及一种闸板重熔喷焊工艺及闸板。

背景技术：

在管道装置中，阀门作为非常重要的设备部件，起到调节、开关作用。传统楔式闸阀，闸板密封面采用软密封和硬密封，硬密封属于金属对金属闸板密封，闸板密封面通常采用堆焊或者化学热处理(渗氮、渗碳等)等方式在碳钢、不锈钢等基材上进行硬化处理。但以上堆焊或者化学热处理工艺，受基体材料的限制。

特材合金铸件cn7m，又称耐蚀合金ns1403,其具有优异的抗应腐蚀开裂能力和好的耐局部还原性复合介质腐蚀,500℃以下具有良好的力学性能，耐磷酸、硝酸及氯化物腐蚀能力优秀，广泛应用于化工、食品、医药以及塑料工业等领域。尤其耐热硫酸腐蚀性能非常优良，而且比镍基材料成本低，因而在含硫酸的装置中广泛使用。因铸件cn7m材料较为特殊，材料热裂纹倾向较大，堆焊难度较大，堆焊后很容易在基材表面产生基体裂纹。而且，化学热处理(渗氮、渗碳)后，基体材料虽耐磨性增加，但耐腐蚀能力下降，特别是强酸工况，不满足要求。若采用cn7m材料本体密封，因cn7m材料自身硬度低(材料相对较软)，闸板在使用过程中造成闸板使用寿命短，若介质中存在颗粒等，更易造成闸板密封面磨损和划伤。特别在强腐蚀恶劣工况下，阀门易损表现得更为突出。

为了提高金属工件表面耐磨性能，现有技术中存在一种重熔喷焊工艺，该工艺在工件表面喷涂自熔性合金粉末，再对涂层进行加热重熔形成耐磨层。上述工艺制备的耐磨层可达到较佳的防磨效果。但由于cn7m材料相对较软，并且闸板两侧的本体间具有闸板未连接部分，该未连接部分形成槽状结构，以使得闸板在密封使用时能够保持一定的弹性，但上述结构会使闸板在加热重熔过程中的高温会对本体造成一定的变形，导致闸板变形，影响制造精度。另外，由于cn7m材料热裂纹倾向较大，在加热重熔后降温过程中会因工件内应力造成基体开裂。

技术实现要素：

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中重熔喷焊会对闸板基材造成变形的缺陷，从而提供一种闸板重熔喷焊工艺及闸板。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

本发明提供一种闸板重熔喷焊工艺，包括如下步骤，

成型闸板坯体；所述闸板坯体包括两侧的闸板本体，所述闸板本体通过闸板连接体连接；两个所述闸板本体的内表面的闸板未连接部分设置若干个加强筋；

在所述闸板本体的外表面以重熔喷焊的方式形成密封面；

去除所述加强筋。

上述闸板重熔喷焊工艺中，闸板坯体的成型方法为铸造成型，其中，成型的闸板坯体具有t型槽和导轨槽；所述闸板坯体的材料为耐蚀合金。进一步地，所述耐蚀合金为cn7m。

上述闸板重熔喷焊工艺中，以切割方式去除所述加强筋；进一步地，可采用电火花线切割的方式去除加强筋。

上述闸板重熔喷焊工艺中，在闸板坯体成型之后还包括，校正导轨槽，粗铣t型槽端面；在重熔喷焊形成密封面之后还包括，精铣t型槽和导轨槽。在精铣t型槽和导轨槽的步骤之后，还包括，对密封面进行研磨和抛光。

上述闸板重熔喷焊工艺中，所述重熔喷焊步骤包括，清洗粗加工后的所述闸板坯体；粗化处理清洗后的所述闸板坯体；预热所述闸板坯体；喷粉，在所述闸板本体的外表面均匀喷涂待重熔粉末；重熔所述粉末，形成重熔喷焊层；冷却所述重熔喷焊层。

进一步地，所述粗化处理为在所述闸板坯体表面喷砂；预热温度为350～400℃；喷粉厚度为1.0～1.2mm；重熔温度为950～1050℃。

上述闸板重熔喷焊工艺中，冷却方式为缓冷。

本发明还提供一种闸板，包括，闸板基材，所述闸板基材两侧具有闸板本体，两个所述闸板本体通过闸板连接体连接，所述闸板本体的外表面分别具有密封面；所述密封面为重熔喷焊层。

所述闸板基材的材质为耐蚀合金，进一步地，其可选择为cn7m。

上述闸板中，闸板基材上设置有t型槽和导轨槽，密封面外缘边部具有圆角结构。

上述闸板中，重熔喷焊层厚度1-1.2mm，硬度hrc55.0～60.0；作为优选，所述重熔喷焊层厚度1.12～1.18mm，硬度hrc55.9～56.4。

本发明技术方案，具有如下优点：

1.本发明提供的闸板重熔喷焊工艺，在成型过程中，形成的闸板坯体包括两侧的闸板本体，所述闸板本体通过闸板连接体连接，两个所述闸板本体的内表面的闸板未连接部分设置若干个加强筋；在成型的闸板本体外表面以重熔喷焊的方式形成密封面；最后，去除所述加强筋。通过在闸板本体的内表面的闸板未连接部分设置加强筋，以使得闸板本体在面对重熔喷焊的高温时，不会发生应力作用而产生变形，提高闸板的制造精度。

2.本发明提供的闸板重熔喷焊工艺，在闸板坯体成型之后，包括校正导轨槽，粗铣t型槽端面的闸板基材粗加工步骤，以及在重熔喷焊之后还包括，精铣t型槽和导轨槽的闸板精加工步骤。该闸板基材先进行粗加工，再重熔喷焊，最后精加工的方式，可以针对闸板基材在重熔喷焊过程中还会存在的微量变形问题，对闸板进行修正，其进一步地提高闸板重熔喷焊工艺容错性，以使得闸板的制造更为精确。

3.本发明提供的闸板重熔喷焊工艺，其在重熔喷焊后采用缓冷进行冷却，可降低闸板本体的内应力，从而避免基体开裂。

4.本发明制备的闸板，其将重熔喷焊层作为密封面，能够保护闸板本体，防止闸板的磨损，并提高闸板密封面的抗磨损、抗冲刷耐热和耐氧化性能，提高阀门使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明闸板结构的主视图；

图2为本发明闸板结构的侧视图；

图3为本发明闸板坯体的剖视图；

附图标记说明：

1-闸板本体；2-密封面；3-外缘边部；5-t型槽；6-导轨槽；7-加强筋；8-闸板连接体。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例1

本实施例提供一种闸板重熔喷焊工艺，包括如下步骤：

铸造成型成型闸板坯体；如图3所示，所述闸板坯体材质为cn7m，其中，成型的闸板坯体具有t型槽5和导轨槽6；

所述闸板坯体包括两侧的闸板本体1，所述闸板本体1通过闸板连接体8连接；两个所述闸板本体1的内表面的闸板未连接部分设置若干个加强筋7；

在所述闸板本体1的外表面以重熔喷焊的方式形成密封面21；

以电火花切割方式去除所述加强筋7；

上述闸板重熔喷焊工艺过程中，为了提高闸板的耐腐蚀性，所述闸板坯体的材料选择为cn7m，cn7m属于镍基合金，其也称为耐蚀合金ns1403，具有优异的抗应腐蚀开裂能力和好的耐局部还原性复合介质腐蚀。ns143合金具有优异的耐硫酸、磷酸腐蚀性能，500℃以下具有良好的力学性能。耐氧化-还原性复合介质腐蚀。但由于cn7m自身硬度低，其在面对重熔喷焊的高温过程中，会产生变形，因此，在两个所述闸板本体1的内表面的闸板未连接部分设置若干个加强筋7，可以提高两个闸板本体的强度，使其在面对重熔喷焊的高温过程中，不会发生应力作用而产生较大的变形，提高闸板的制造精度。

上述成型闸板坯体步骤中，所述闸板坯体的成型方法选择为铸造成型。其具有易成型、成本低的优点。另外，成型方法还可以采用金属注射成型等成型方式。成型的闸板坯体，其闸板密封面2与阀体装配，配合间隙较小，因此提前预留喷焊层余量。

另外，上述闸板坯体的材料还可选择为其它耐蚀合金，例如，可选择为铁基合金；其也可选择为其余材料，通过上述闸板重熔喷焊工艺进行闸板成型及密封面的制作，同样可起到防止闸板的变形作用。

可选择地，上述去除加强筋7的方式还可以是激光切割等去除方式。

上述闸板重熔喷焊工艺中，在闸板坯体成型之后还包括闸板坯体粗加工，先校正闸板两侧导轨槽6，粗铣t型槽5端面；在重熔喷焊形成密封面之后还包括闸板精加工步骤，其为精铣t型槽5和导轨槽6，保证导轨槽6到闸板两侧密封面2对称，保证闸板在阀门装配过程中，配合尺寸满足要求。通过该粗加工以及精加工的步骤，一方面保证闸板配合尺寸满足要求，另一方面，可以针对闸板基材在重熔喷焊过程中还会存在的微量变形问题，对闸板进行修正，其进一步地提高闸板重熔喷焊工艺容错性，以使得闸板的制造更为精确。

进一步地，在闸板精加工后，还可对闸板两侧密封面2喷焊层研磨、抛光加工，保证密封面2表面粗糙度达到设计要求，并进一步修正闸板喷焊后可能产生的微量变形。研磨、抛光按照闸板与阀体实体配合要求，可采用不同粒度人造金刚石研磨料对闸板密封面进行研磨和抛光加工。

上述闸板重熔喷焊工艺中，重熔喷焊步骤包括：

清洗粗加工后的所述闸板坯体，以对闸板坯体表面灰尘、油污、氧化层、表面疲劳层等预先清理；

粗化处理清洗后的所述闸板坯体，所述粗化处理可选择为采用24#或36#白钢玉进行喷砂处理，去除工件表面锈蚀物、氧化皮等，保证金属基体表面清洁无污染，粗糙度(ra4～10μm),工件露出自身金属光泽；

预热所述闸板坯体，可采用火焰喷枪中性焰进行预热，喷枪与工件距离150～200mm，工件预热温度350～400℃；

喷粉，经预热好的工件，采用火焰喷枪中性焰立即进行喷粉，喷涂粉末温度500～600℃，以较快的速度移动喷枪，粉末均匀喷到整个待喷表面，喷焊层厚度可选择为1.0～1.2mm，其能充分保证阀门密封面表面强度以及密封性，喷粉所用粉末可选择为镍基自熔性粉末ni55；

重熔所述粉末，形成重熔喷焊层；具体地，可选择为采用中性焰，喷枪与工件距离180～200mm，重熔温度950～1050℃，控制枪移动速度，直到出现清晰“镜面反光”为准；冷却所述重熔喷焊层。

作为优选，工件表面经过喷焊后，应保证喷焊层自高温重熔到冷却过程中，不产生裂纹或脱落，采用缓冷方式冷却，保温棉保温方式缓冷。

上述重熔喷焊过程中，采用的二步法，先喷粉，然后重熔；其也可选择为一步法边喷边熔的方式。

实施例2

本实施例提供一种闸板，其包括，闸板基材，所述闸板基材两侧具有闸板本体1，两个所述闸板本体1通过闸板连接体连接，所述闸板本体1的外表面分别具有密封面2；所述密封面2为重熔喷焊层。

本实施例提供的闸板，采用实施例1重熔喷焊工艺制备，其将重熔喷焊层作为密封面，与现有闸板本体密封面(未硬化)相比，具有更高的硬度和满足需要的硬化层厚度，具有更好的抗磨损和抗擦伤能力。喷焊层与基体材料结合也属于冶金结合，因而具有较高的结合强度，使用过程中不易产生喷焊层剥落。喷焊层的高硬度、耐磨、结合强度高能够显著提高闸板密封面的使用寿命，从而延长阀门的使用寿命。

上述闸板结构中，闸板基材上设置有t型槽5和导轨槽6，所述闸板基材材质为cn7m，其具有优异的抗应腐蚀开裂能力和好的耐局部还原性复合介质腐蚀，可适用于强腐蚀工况。

上述闸板结构中，密封面2外缘边部3具有圆角结构，小圆角的作用是闸板在启闭过程中，保护闸板密封面和配合面不受到伤害。在重熔喷焊时，小圆角处与闸板密封面一起形成连贯的喷焊层，使闸板在启闭过程中，保护闸板密封面和配合面得到有效保护。

上述闸板结构中，重熔喷焊层厚度1-1.2mm，硬度hrc55.0～60.0；作为优选，重熔喷焊层厚度1.12～1.18mm，硬度hrc55.9～56.4。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。