气阀局部激光熔覆技术开发

现状：
气阀作为动力系统和流体控制装置中的关键部件，长期工作在高温、高压、腐蚀性介质及交变载荷等极端工况下，极易发生磨损、腐蚀、热疲劳、烧蚀等失效形式。传统提升气阀表面性能的方法包括堆焊、喷涂、渗氮等，但普遍存在结合强度低、热影响区大、涂层成分不均、难以实现局部精准强化等问题。而激光熔覆技术凭借其能量集中、热输入小、冶金结合强、可精确控形控性等优势，成为高端气阀表面改性与再制造的理想手段。

需解决问题：
通用设备工艺参数适配性差，需视线关键区域的精准定位与均匀覆层涂层材料体系差，针对气阀特定工况，如高温氧化+微动磨损耦合的复合功能涂层研究不成熟。

达到的指标：
以船用四冲程柴油机气阀为研究对象，设计开发激光熔覆成形技术，增强气阀的表面耐腐蚀和耐磨损能力，从而延长气阀的使用寿命。建立气阀服役过程流-固-热耦合有限元模型，模拟还原高温高压服役环境及其耦合作用，优选出既能满足熔覆层形貌要求、异质材料间相容性，又具备防腐蚀、抗疲劳、耐磨损性能的涂层材料。建立激光熔覆过程介观尺度熔池模型及宏观尺度热力耦合模型，开展单层单道、单层多道和多层多道熔覆实验，确定较优工艺参数范围