【技術實現步驟摘要】
本申請屬于焊接，涉及一種焊粉及其制備方法，尤其涉及一種用于閥門密封面表面堆焊的硬質合金焊粉及其制備方法。
技術介紹
1、目前核電閥門密封面采用專用焊材，最成熟應用的是鈷基司太立合金(stellite)堆焊材料。其中以ercocr-a(美標體系，aws?a5.21)使用最為廣泛。具體參數見下表：
2、表1ercocr-a元素質量分數
3、
4、鈷基司太立合金閥門密封面在使用中存在磨損和腐蝕，會有少量的鈷基合金碎屑進入一回路介質之中，這些鈷元素(59co，穩定同位素)隨著介質流經堆芯經過中子輻照后，轉變為強放射性同位素60co，成為主要輻照源。核島閥門堆焊密封面的鈷元素含量約占一回路設備鈷元素總含量的60～70％，由此核島閥門密封面鈷基合金材料成為對核電廠運行和維修人員職業輻照劑量水平影響最大的因素。
技術實現思路
1、本申請要解決的技術問題在于，針對現有技術的上述缺陷，提供一種嚴格限制co元素含量，同時硬度等性能能夠滿足設計需求的硬質合金焊粉。
2、本申請進一步要解決的技術問題在于，提供一種工藝簡單、可靠的制備方法。
3、本申請解決其技術問題所采用的技術方案是：
4、構造一種用于閥門密封面表面堆焊的硬質合金焊粉，包括以下質量百含量的成分：c元素1.20～1.40％、si元素2.70～3.5％、mn元素3.00～4.50％、cr元素24.00～26.00％、mo元素2.00～2.20％、ni元素3.50～4.50％
5、進一步地，所述的用于閥門密封面表面堆焊的硬質合金焊粉中，優選包括以下質量百含量的成分：c元素1.30～1.35％、si元素2.70～3.10％、mn元素3.10～3.50％、cr元素24.00～25.00％、mo元素2.05～2.15％、ni元素3.80～4.40％、co元素≤0.20％、b元素≤0.015％、n元素≤0.06％、余量為fe元素。
6、進一步地，所述的用于閥門密封面表面堆焊的硬質合金焊粉中，優選包括以下質量百含量的成分：c元素1.32％、si元素2.75％、mn元素3.19％、cr元素24.37％、mo元素2.06％、ni元素3.87％、co元素≤0.20％、b元素≤0.011％、n元素≤0.06％、余量為fe元素。
7、一種用于閥門密封面表面堆焊的硬質合金焊粉的制備方法，包括以下步驟：
8、s1、稱料：以單晶硅、電解錳、純金屬鉻、純金屬鎳、純金屬鉬和純金屬鐵為原料；
9、s2、熔煉：將所述s1步驟得到的原料混合并進行熔煉，熔煉得到化學成分合格的合金液體，進入s3步驟；
10、s3、霧化：將所述s2步驟得到的符合焊粉各元素成分要求的合金液體進行氣霧化，得到不同細度的混合粉末；
11、s4、篩分：將所述s3步驟得到的混合粉末進行篩分處理，得到規定目數的焊粉粉末。
12、進一步地，所述硬質合金焊粉的制備方法中，優選所述步驟s1中，所述原料的量按照以下元素的質量百分比計：si元素2.70～3.5％、mn元素3.00～4.50％、cr元素24.00～26.00％、mo元素2.00～2.20％、ni元素3.50～4.50％、余量為fe元素。
13、進一步地，所述硬質合金焊粉的制備方法中，優選所述步驟s2中，所述熔煉是采用中頻爐或aod精煉爐進行熔煉，熔煉溫度控制在1400～1500℃，溫度保持30-40分鐘。
14、進一步地，所述硬質合金焊粉的制備方法中，優選所述步驟s2中，熔煉后得到合金液體，對合金液體的化學成分進行檢測，符合焊粉各元素成分要求為化學成分合格，則進入s3步驟，若否，同比例添加原料，進行再次熔煉，再次檢測合金液體的化學成分，若否，重復同比例添加原料以及熔煉直至化學成分合格。
15、進一步地，所述硬質合金焊粉的制備方法中，優選所述步驟s3中，所述氣霧化為：采用超低溫氣霧化介質沖刷熔融液體，直接形成粉末。
16、進一步地，所述硬質合金焊粉的制備方法中，優選所述步驟s3中，所述超低溫氣霧化介質為：超低溫的氮氣、氦氣或氬氣。
17、進一步地，所述硬質合金焊粉的制備方法中，優選所述步驟s4中，所述規定目數為100～270目。
18、實施本申請具有以下有益效果：
19、本申請硬質合金焊粉是專門用于閥門密封面表面堆焊的焊粉，嚴格限制co元素含量，其co元素的含量≤0.20％，該含量遠遠低于現有技術的60～70％的含量，在合金閥門密封面在使用中磨損和腐蝕產生的碎屑和腐蝕物進入一回路介質之中時，非常低含量的co元素不會形成輻照源，避免了由此帶來的對核電廠運行和維修人員職業輻照劑量水平影響。同時符合了新的技術規范中關于閥門的設備技術規格書中明確規定，即關于“介質為反應堆冷卻劑的閥門，其閥座和閥瓣硬質合金表面材料推薦使用無鈷合金，在非放射性系統中，閥座和閥瓣的硬質合金表面可以使用鈷基合金”的要求。另外本申請的焊粉，除了嚴格管控鈷元素含量外，其他技術指標例如硬度、焊接質量等符合焊接要求。
20、本申請的制備方法，采用各種金屬原料，在原料均勻混合后，進行熔煉成合金液體，再進行氣霧化成混合粉末，篩分得到規定目數的焊粉粉末，整個制備工藝簡單、可靠，易操作。
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1.一種用于閥門密封面表面堆焊的硬質合金焊粉，其特征在于，包括以下質量百含量的成分：C元素1.20～1.40％、Si元素2.70～3.50％、Mn元素3.00～4.50％、Cr元素24.00～26.00％、Mo元素2.00～2.20％、Ni元素3.50～4.50％、Co元素≤0.20％、B元素≤0.02％、N元素≤0.10％、余量為Fe元素。
2.根據權利要求1所述的用于閥門密封面表面堆焊的硬質合金焊粉，其特征在于，包括以下質量百含量的成分：C元素1.30～1.35％、Si元素2.70～3.10％、Mn元素3.10～3.50％、Cr元素24.00～25.00％、Mo元素2.05～2.15％、Ni元素3.80～4.40％、Co元素≤0.20％、B元素≤0.015％、N元素≤0.06％、余量為Fe元素。
3.根據權利要求1所述的用于閥門密封面表面堆焊的硬質合金焊粉，其特征在于，包括以下質量百含量的成分：C元素1.32％、Si元素2.75％、Mn元素3.19％、Cr元素24.37％、Mo元素2.06％、Ni元素3.87％、Co元素≤0.20％、B元素≤0.011
4.一種用于閥門密封面表面堆焊的硬質合金焊粉的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
5.根據權利要求4所述的硬質合金焊粉的制備方法，其特征在于，所述步驟S1中，所述原料的質量配比按照以下元素的質量百分比計：Si元素2.70～3.5％、Mn元素3.00～4.50％、Cr元素24.00～26.00％、Mo元素2.00～2.20％、Ni元素3.50～4.50％、余量為Fe元素。
6.根據權利要求4所述的硬質合金焊粉的制備方法，其特征在于，所述步驟S2中，所述熔煉是采用中頻爐或AOD精煉爐進行熔煉，熔煉溫度控制在1400～1500℃，溫度保持30-40分鐘。
7.根據權利要求4所述的硬質合金焊粉的制備方法，其特征在于，所述步驟S2中，熔煉后得到合金液體，對合金液體的化學成分進行檢測，符合焊粉各元素成分要求為化學成分合格，則進入S3步驟，若否，同比例添加原料，進行再次熔煉，再次檢測合金液體的化學成分，若否，重復同比例添加原料以及熔煉直至化學成分合格。
8.根據權利要求4所述的硬質合金焊粉的制備方法，其特征在于，所述步驟S3中，所述氣霧化為：采用超低溫氣霧化介質沖刷熔融液體，直接形成粉末。
9.根據權利要求8所述的硬質合金焊粉的制備方法，其特征在于，所述步驟S3中，所述超低溫氣霧化介質為：超低溫的氮氣、氦氣或氬氣。
10.根據權利要求4所述的硬質合金焊粉的制備方法，其特征在于，所述步驟S4中，所述規定目數為100～270目。
...【技術特征摘要】
1.一種用于閥門密封面表面堆焊的硬質合金焊粉，其特征在于，包括以下質量百含量的成分：c元素1.20～1.40％、si元素2.70～3.50％、mn元素3.00～4.50％、cr元素24.00～26.00％、mo元素2.00～2.20％、ni元素3.50～4.50％、co元素≤0.20％、b元素≤0.02％、n元素≤0.10％、余量為fe元素。
2.根據權利要求1所述的用于閥門密封面表面堆焊的硬質合金焊粉，其特征在于，包括以下質量百含量的成分：c元素1.30～1.35％、si元素2.70～3.10％、mn元素3.10～3.50％、cr元素24.00～25.00％、mo元素2.05～2.15％、ni元素3.80～4.40％、co元素≤0.20％、b元素≤0.015％、n元素≤0.06％、余量為fe元素。
3.根據權利要求1所述的用于閥門密封面表面堆焊的硬質合金焊粉，其特征在于，包括以下質量百含量的成分：c元素1.32％、si元素2.75％、mn元素3.19％、cr元素24.37％、mo元素2.06％、ni元素3.87％、co元素≤0.20％、b元素≤0.011％、n元素≤0.06％、余量為fe元素。
4.一種用于閥門密封面表面堆焊的硬質合金焊粉的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
5.根據權利要求4所述的硬質合金...
【專利技術屬性】
技術研發人員：李予衛，褚章儉，孫志強，王龍驤，吳義黨，徐偉，王浩，
申請(專利權)人：中廣核工程有限公司，
類型：發明
國別省市：
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