电液控制塞阀是提升管流化催化裂化装置的关键设备之一。按其在工艺过程中的作用分为待生电液塞阀和再生电液塞阀两种。电液待生管塞阀阀体部分主要由阀体、节流锥、阀座、阀头、阀杆和填料等组成。阀杆由上阀杆、下阀杆组成，上阀杆与下阀杆用螺纹连接，并用螺母锁紧，经制造厂组装后，在使用过程中一般不应拆开。上阀杆有空心阀杆和实心阀杆两种结构，塞阀节流锥口径小于等于DN250mm的采用实心阀杆，大于DN250mm的采用空心阀杆。为提高上阀杆的耐磨及密封性能，其外表面采用喷焊硬质合金硬化处理。
塞阀阀杆是主要零部件之一，它工作在700℃的高温下，处于长期磨损及腐蚀介质中。另外，该阀杆属细长件，其外径Ø150mm，壁厚12.5mm，总长1789mm，要求喷焊合金长度为1714mm，图纸要求喷焊层厚度≥0.5mm，并经磨削加工。为此，我厂采用氧-乙炔火焰在其表面喷焊一层镍基合金自熔性粉末。此类阀杆壁薄，其喷焊过程中热损失严重，变形复杂，致使喷焊作业相当困难。为了保证阀杆的加工质量，工艺上要求喷焊层厚度半径方向为0.75mm，使合金很好的与机体融合，而且给磨削留一定的加工余量，保证产品质量。
工件表面喷焊合金优点：耐磨及密封性能好；表面强度高；耐冲刷；使用寿命长；工件表面光滑。
一、以往相关喷焊存在的问题
我厂曾经采用空心加砂的方法进行过相关喷焊。即：先将阀杆空心部分填满砂，再将工件装夹于机床，对其整体进行600℃~700℃的预热，然后用砂轮机和角磨机打磨工件表面，除去工件表面氧化层等杂物，接着采用二步法喷焊合金粉末，等合金层厚度达到要求时，停止喷粉，用火焰枪进行重熔，重熔完毕，工件在机床上空转至室温。
此工艺中，填砂的目的就在于一是减少工件散热面积，储备热能；二是减少工件变形。但由于填沙增加了工件体积，砂子热传导系数偏低，需要预热温度高，时间长，这在很大程度上增加了工件预热的难度和强度；另外填砂延长了生产周期，对工作现场也造成不利影响。
通过以上的分析可以看出，空心加砂强度高，工人操作强度也大，不利于长期生产。为此我们提出空心喷焊。
二、空心喷焊
在调研和咨询中，专家认为利用现有设备完全能够达到空心喷焊。我们根据现有的加工条件，充分发挥技术人员和操作人员的主观能动性、理论与实践相结合，经过认真探讨和理论上的分析、研究，决定采用空心喷焊。
阀杆零件图如图1所示。
工件喷焊方法采用分段、二步法进行：
（1） 工件预制备：工件表面进行喷砂粗化、打磨处理，粗造度值在12.5以上。
（2） 预热：利用火焰枪对阀杆整体进行400℃左右的预热。
（3） 喷粉：预热后对A段（约喷粉总长的1/2~2/3）立即进行喷粉，喷至尺寸要求。
（4） 重熔：对A段进行重熔至出现镜面反射现象。
（5） 再预热：对B段进行600℃~700℃的预热。
（6） 打磨：利用砂轮机和角磨机打磨B段表面氧化物，粗化。
（7） 再喷粉：B段打磨后立即喷粉至尺寸。
（8） 再重熔：对B段进行重熔至出现镜面反射现象。
（9） 阀杆整体进行缓冷处理：利用火焰枪持续加热阀杆整体，使之缓慢冷却至300℃左右，拿去火焰枪，机床空转，使工件空冷至室温。
需注意的是在喷焊B段时，对A段的降温速度进行控制，也就是在必要的时候对其进行火焰加热，使之温度缓慢降低，并保证在整个喷焊结束前不低于300℃。
三、分析对比
采取喷砂、预热、喷焊、重熔、缓冷处理等喷焊技术手段，技术上采取分段喷焊、预热，经过实施，我们制订的工艺路线是可行的，技术上能够保证。通过采用上述工艺，成功地进行了喷焊作业。
经过在车床上找正、重打中心孔，上磨床两顶尖装夹工件，百分表找正，跳动误差为0.1mm～0.2mm，从变形角度看，变形不大，从外观角度看，光滑美观，工件完全能够加工出来，而且喷焊质量比较高。
与填砂喷焊相比较，喷焊时间大大缩短，降低了成本和劳动强度。
四、应用前景
特大空心阀杆喷焊技术的应用，解决了我厂大阀杆的喷焊问题，提升了技术含量、扩大了市场订货范围，赢得了客户赞誉。从中不仅掌握国内最新的喷焊技术，也为我厂的二次开发积累了经验。
随着催化裂化装置的不断改扩建，整机及配件数量市场前景看好。此项技术的应用，提升了企业知名度、降低了外协成本、提高了经验效益。
参考资料
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赵志平.一种柱塞件的设计与火焰热喷加工（J）.机械研究与应用，2005（3），51-53。
