在船用气阀生产过程中阀门密封面等离子堆焊是关键工序,关系到气阀服役过程中的使用寿命,国内某船用气阀生产厂家在生产过程中出现阀门密封面堆焊缺陷分别为Co Cr W系Co112F合金堆焊层夹杂、Ni Cr Si B系Colmonoy合金堆焊收弧疏松以及Co Cr Mo Si系HB400堆焊层热冲击试验合金层开裂。对船用气阀等离子堆焊焊接缺陷成因及抑制技术研究具有重要的理论和应用价值。通过材料热力学计算得到不同合金材料的平衡相图,结果表明Co112F相凝固顺序为γ-Co、M7C3型碳化物,Colmonoy 5PTA合金的凝固顺序为M7C3型碳化物、γ-Ni相和M3B2型硼化物相,Colmonoy 56SPL合金的凝固顺序为M7C3型碳化物、M3B2型硼化物相和γ-Ni相,HB400合金的凝固顺序为Laves相和γ-Co相,在合金凝固后期伴随相变过程,对堆焊合金进行微观结构分析结果表明Co112F微观形貌为树枝晶结构,物相组成为γ-Co固溶体、M7C3和M23C6型碳化物;Colmonoy合金微观形貌为树枝晶上分散不同的析出物,物相组成为γ-Ni、Cr7C3、Cr23C6碳化物、Cr B硼化物和Ni3Fe;HB400微观形貌为金属间化合物与共晶组织分散于基体组织上,物相组成为γ-Co和Co3Mo2Si金属间化合物。通过工艺试验分析影响堆焊合金缺陷的主要因素,结合合金的微观研究分析缺陷成因及抑制技术,结果表明Co112F合金堆焊电流和电压影响堆焊层稀释率,进而影响堆焊层夹杂数量,黑点形成原因为晶间碳化物夹杂脱落导致的凹坑,通过控制堆焊稀释率在7%-10%之间可使晶间碳化物分布均匀;Colmonoy合金堆焊收弧参数对疏松区在合金层中的分布有所影响,缩短收弧时间疏松区的长度减小,增加堆焊过程中的送粉量疏松区距熔合线的距离增加,疏松形成原因为收弧段合金半凝固区存在分散微小熔池因得不到流动充分的液态合金补充形成空洞,气阀堆焊时通过增加焊粉25%定额可将疏松控制在加工余量中,或在收弧搭接时将焊枪摆幅减小为原来的45%、线速度增大1.8倍对收弧合金层进行结构设计可在不增加粉末定额的前提下控制疏松于加工余量中;堆焊线速度影响HB400堆焊层抗热冲击性能,70mm/min线速度合金层满足常规热冲击规范,热冲击开裂原因为合金层中脆性较大的Laves相比例过大,利于裂纹扩展形成宏观裂纹,将堆焊层首层稀释率控制在15%左右可保证热冲击结果稳定。