電站閥門密封面高溫耐磨堆焊焊條的研制

引言
    工作溫度在650℃以下的電站高溫高壓閥門，其密封面的工作條件相當(dāng)惡劣，因此對(duì)于密封面的性能有較高的要求。目前工作溫度在650℃以下的電站高溫高壓閥門密封面堆焊焊條普遍采用鈷基合金焊條D802，這種焊條堆焊高溫高壓閥門密封面具有較好的高溫穩(wěn)定性和高溫抗擦傷性能等，因此在鈷資源情況較好的國(guó)家如美國(guó)、日本、德國(guó)多用于高參數(shù)或超高參數(shù)的閥門堆焊。
  作者采用優(yōu)化設(shè)計(jì)的方法研制了一種新型鐵基堆焊焊條來(lái)代替D802堆焊焊條，使之不含鈷元素，且保證堆焊層金屬各項(xiàng)性能指標(biāo)，如高溫硬度穩(wěn)定性、高溫抗擦傷性能等主要性能指標(biāo)，達(dá)到D802堆焊焊條堆焊層金屬的近似同等性能，顯著降低生產(chǎn)成本。
    D802焊條的堆焊金屬含有60%左右的鈷，因此生產(chǎn)成本較高。我國(guó)是鈷資源貧乏的國(guó)家，大量發(fā)展這種焊條很不適合我國(guó)的國(guó)情，且其堆焊工藝復(fù)雜，生產(chǎn)成本較高。
      1　焊條藥皮成分的優(yōu)化設(shè)計(jì)
   1.1　數(shù)學(xué)模型的建立
    采用一次回歸正交設(shè)計(jì)法建立焊條藥皮成分優(yōu)化設(shè)計(jì)的數(shù)學(xué)模型，常用的兩水平正交表有L4（23）、L8（27）、L16（215）及L32（231）等。本文采用的是L8（27）表。
    所設(shè)計(jì)焊條適用于電站高溫高壓閥門密封面的堆焊，要求其具有良好的高溫穩(wěn)定性及高溫抗擦傷性能。由于錳是奧氏體化元素，能夠促進(jìn)高溫下組織的穩(wěn)定性；碳、硼能夠與鉻、鎢、釩、鉬等金屬形成碳化物、碳硼化物、硼化物等硬質(zhì)相，這些硬質(zhì)相在高溫狀態(tài)下都具有較高的硬度且不易溶解，大大提高了高溫抗擦傷性能；鉻是主要的合金元素，對(duì)堆焊層的性能有很大的影響，而這些元素是通過碳化硼、金屬鉻及金屬錳加入到焊條中去的，故確定碳化硼、金屬鉻及金屬錳加入量作為優(yōu)化因子。