目前，全球能源領(lǐng)域各類(lèi)產(chǎn)業(yè)的的建設(shè)和發(fā)展日益多元化，與之同步變遷的下游產(chǎn)業(yè)也不斷調(diào)整著格局以適應(yīng)這一需求。比如，近年來(lái)石油產(chǎn)業(yè)快速地向內(nèi)地油田和海上油田轉(zhuǎn)移的發(fā)展趨勢(shì)，電力工業(yè)由30萬(wàn)千瓦以下的火電向30萬(wàn)千瓦以上的火電及水電和核電的發(fā)展趨勢(shì)......除此之外，節(jié)能環(huán)保理念如“緊箍咒”般牢牢地套在制造商頭上，促使呼吸閥、蒸汽疏水閥、高壓閥門(mén)、減壓閥、快速啟閉閥門(mén)、阻火器、過(guò)濾器、管道視鏡等產(chǎn)品在加工或者制造技術(shù)上不得不作出符合使用需求的改變。閥門(mén)的應(yīng)用遠(yuǎn)不止這些，如在城市建設(shè)系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用的大量低壓泵閥，輸油、輸氣管道建設(shè)中大量使用的平板閘閥和球閥等等。因此，閥門(mén)的需求量將非常之大。

  閥門(mén)的使用工況條件大多數(shù)屬磨損較多、腐蝕源集中、需承受較高壓力和溫度等。因此如何提高高溫高壓條件下閥門(mén)的耐磨損性、耐腐蝕性、以及高溫強(qiáng)度是一大技術(shù)難題。隨著新興技術(shù)的涌現(xiàn)，豐富了表面強(qiáng)化技術(shù)手段，并各有千秋，如等離子堆焊、等離子噴涂、超音速熱噴涂、激光熔覆、激光淬火等。此處結(jié)合激光強(qiáng)化技術(shù)成功修復(fù)服役于某一火電站的高壓閥門(mén)案例做一簡(jiǎn)單分析。

  修復(fù)工作開(kāi)始之前，工藝員對(duì)粉末以及加工工藝進(jìn)行了初步的摸索。采用中科四象2KW光纖耦合半導(dǎo)體激光器作為光源，800微米光纖芯徑，光斑直徑3mm。采用Co42型號(hào)粉末，顆粒大小150-300目，普通碳鋼作為基材。

   為了達(dá)到涂層的需求厚度，避免裂紋或者孔洞的產(chǎn)生，決定添加過(guò)渡層及調(diào)整搭接率來(lái)解決這一問(wèn)題，過(guò)渡層粉末采用硬度適中的Fe1粉；搭接率由1/3增大至1/2。如圖2對(duì)比所示。
圖 2 其他參數(shù)不變：（a）過(guò)渡層Fe1+Co2F，搭接率均1/3；（b）無(wú)過(guò)渡層，僅單層Co2F,搭接率為1/3；（c）無(wú)過(guò)渡層，僅單層Co2F,搭接率為1/2。
 
 從圖中可以看出，涂層的表面沒(méi)有明顯裂紋和孔洞形成，整體均勻平滑，色澤光亮。經(jīng)測(cè)量，三種涂層的厚度分別為：（a）1.8mm；（b）1.34mm；（c）1.6mm。從此可以看出不論改變搭接率還是添加過(guò)渡層都能夠顯著提高涂層的厚度。為保證足夠的加工余量，決定在過(guò)渡層采用1/3的搭接率進(jìn)行熔覆，表層的Co2F涂層采用1/2的搭接率。此外，由于高壓閥門(mén)實(shí)體較大，快速加熱冷卻過(guò)程中的溫度梯度會(huì)有較大變化，為避免裂紋的滋生，對(duì)高壓閥門(mén)進(jìn)行了預(yù)熱、保溫和緩冷。如圖3所示。

   由此看出，激光熔覆技術(shù)在高壓閥門(mén)密封面的強(qiáng)化上具有極大的潛在優(yōu)勢(shì)，在這一領(lǐng)域若形成強(qiáng)化或修復(fù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)閥門(mén)以及激光熔覆技術(shù)都是具有很大的意義。通過(guò)激光熔覆的方法進(jìn)行表面的強(qiáng)化或者修復(fù)，面對(duì)不同的零部件，根據(jù)工況條件的需要，整個(gè)熔覆的工藝過(guò)程中所受到的影響因素比較復(fù)雜，除主要參數(shù)激光功率、掃描速度、搭接率以及送粉率之外，由于本文中所采用的設(shè)備是側(cè)向噴嘴送粉，粉末的聚焦點(diǎn)和光斑之間的位置關(guān)系對(duì)涂層的成形以及粉末的利用率也具有一定的影響，其次所采用的粉末與基材間的互溶比、粉末的粒度、基材的表面加工狀態(tài)等，在整個(gè)工藝過(guò)程中各個(gè)因素間的相互作用機(jī)制，關(guān)系到整個(gè)涂層的成形質(zhì)量。此外，激光器本身的特性也是激光熔覆技術(shù)的一大影響因素，出自于不同廠(chǎng)家的同一類(lèi)型激光器，其加工能力也具有較大的差異性，因此激光熔覆技術(shù)在表面加工工程中的應(yīng)用空間需進(jìn)一步完善整合，才能有效促進(jìn)激光產(chǎn)業(yè)的規(guī)范化發(fā)展，并加快激光產(chǎn)業(yè)鏈中各個(gè)組成部分的突破性發(fā)展。

   中科四象將秉承以市場(chǎng)需求為導(dǎo)向、成就客戶(hù)提升自我的經(jīng)營(yíng)理念，繼續(xù)開(kāi)拓激光修復(fù)、強(qiáng)化以至焊接等技術(shù)的潛在市場(chǎng)，為更多領(lǐng)域中的客戶(hù)提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)。歡迎訪(fǎng)問(wèn)中科四象官方網(wǎng)站：www.zksxlaser.com。（江蘇中科四象激光科技有限公司   李午紅）