Báo cáo: Nghiên cứu ứng dụng công nghệ phun phủ nhiệt khí để tạo bề mặt có độ chịu mài mìn và bá dính cao phục hồi các chi tiết máy có chế độ làm việc khắc nghiệt

Mục đích của đề tài là nghiên cứu ứng dụng những thành tựu tiên tiến nhất trên thế giới về công nghệ phun nhiệt, để xác lập quy trình công nghệ lớp bề mặt có độ bám dính, độ chịu mài mòn và chịu nhiệt độ cao nhằm phục hồi các chi tiết làm việc trong điều kiện khắc nghiệt, đặc biệt là các chi tiết tuabin khí..
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Báo cáo: Nghiên cứu ứng dụng công nghệ phun phủ nhiệt khí để tạo bề mặt có độ chịu mài mìn và bá dính cao phục hồi các chi tiết máy có chế độ làm việc khắc nghiệt bé c«ng nghiÖp viÖn nghiªn cøu c¬ khÝ b¸o c¸o tæng kÕt ®Ò tµi KHCN cÊp nhµ n−íc m∙ sè kc 05.10 nghiªn cøu øng dông c«ng nghÖ phun phñnhiÖt khÝ ®Ó t¹o bÒ mÆt cã ®é chÞu mµi mßnvµ b¸m dÝnh cao phôc håi c¸c chi tiÕt m¸y cã chÕ ®é lµm viÖc kh¾c nghiÖt chñ nhiÖm ®Ò tµi: KS u«ng sü ¸p 5848 31/5/2006 hµ néi – 2006 bµi tãm t¾t Môc ®Ých cña ®Ò tµi lµ nghiªn cøu øng dông nh÷ng thµnh tùu tiªn tiÕn nhÊt trªnthÕ giíi vÒ c«ng nghÖ phun nhiÖt, ®Ó x¸c lËp quy tr×nh c«ng nghÖ t¹o líp bÒ mÆt cã ®éb¸m dÝnh, ®é chÞu mµi mßn vµ chÞu nhiÖt ®é cao nh»m phôc håi c¸c chi tiÕt lµm viÖctrong ®iÒu kiÖn kh¾c nghiÖt, ®Æc biÖt lµ c¸c chi tiÕt tuabin khÝ. Ph-¬ng ph¸p nghiªn cøu: kÕt hîp lý thuyÕt vµ thùc nghiÖm. §èi t-îng nghiªncøu lµ c«ng nghÖ phun plasma ¸p dông vµo viÖc phôc håi c¸c chi tiÕt tuabin khÝ bÞ h-háng d-íi d¹ng bong trãc líp phñ, ®iÓn h×nh lµ c¸nh tuabin, èng vßi voi .v.v... B¶n b¸o c¸o gåm 6 ch-¬ng, 39 h×nh vÏ, 21 b¶ng biÓu vµ 4 phô lôc vµ mét phôbiÓu kÌm theo. Trªn c¬ së nghiªn cøu tæng quan c¸c thµnh tùu khoa häc c«ng nghÖ phun trªnthÕ giíi ( th«ng qua c¸c tµi liÖu s¸ch b¸o, t¹p chÝ, patents ) vµ kh¶o s¸t t×nh h×nh thùc tÕë nhiÒu nhµ m¸y nhiÖt ®iÖn phÝa Nam, nhãm ®Ò tµi ®· x¸c ®Þnh nhiÖm vô chÝnh cñac«ng t¸c nghiªn cøu lµ x¸c ®Þnh chÕ ®é phun tèi -u trªn m¸y phun hå quang plasma ®Óphôc håi thÝ ®iÓm 2  5 chi tiÕt ( cïng lo¹i ) ®¶m b¶o c¸c tÝnh chÊt cña líp phñ lµmviÖc trong ®iÒu kiÖn kh¾c nghiÖt cña tuabin khÝ. Lý thuyÕt vÒ qu¸ tr×nh t¹o h¹t vµ h×nh thµnh líp phñ, ph-¬ng ph¸p tÝnh to¸n c¸cth«ng sè kü thuËt phun, c¸c tÝnh chÊt c¬, lý, ho¸ cña líp phun, sù chän vËt liÖu phuncña c¸c líp ( trung gian, phñ ), c«ng nghÖ chuÈn bÞ bÒ mÆt, kü thuËt phun ... ®· ®-îcnghiªn cøu lµm c¬ së cho c«ng t¸c thùc nghiÖm. Ba ®ît thÝ nghiÖm ®· ®-îc tiÕn hµnh ®Ó x¸c ®Þnh chÕ ®é phun tèi -u. Mçi ®îtgåm 5  7 l«, mçi l« 6 mÉu tiªu chuÈn. C¸c chØ tiªu ®Ó ®¸nh gi¸ lµ ®é b¸m dÝnh, ®écøng vµ ®é xèp líp trung gian. Trªn c¬ së c¸c kÕt qu¶ nghiªn cøu lý thuyÕt vµ thÝ nghiÖm, c«ng nghÖ phôc håièng vßi voi ®· ®ù¬c x¸c lËp, vµ 02 èng vßi voi ®· ®-îc phôc håi thÝ ®iÓm cã kÕt qu¶kh¶ quan.KÕt luËn: 1. §Ò tµi ®· ®i ®óng h-íng, chän ®-îc ph-¬ng ph¸p phun hîp lý vµ ®èi t-îngnghiªn cøu - c¸c chi tiÕt cÇn phôc håi, võa mang tÝnh bøc xóc, yªu cÇu kü thuËt cao võaphï hîp víi xu thÕ nghiªn cøu ph¸t triÓn hiÖn nay cña c¸c n-íc tiªn tiÕn trªn thÕ giíi. 2. Qu¸ tr×nh nghiªn cøu ®· kÕt hîp chÆt chÏ víi c¸c c¬ së s¶n xuÊt, tham quanc¸c c«ng nghÖ vµ thµnh tùu khoa häc míi cña n-íc ngoµi, thu thËp ®-îc nhiÒu tµi liÖukhoa häc kü thuËt quý gi¸ liªn quan ®Õn ®Ò tµi, kÓ c¶ nh÷ng vËt liÖu cÇn thiÕt cho c«ng 3t¸c thÝ nghiÖm. Sù tæng hîp ®Çy ®ñ c¸c tµi liÖu, c¸c patents, lý thuyÕt c¸c qu¸ tr×nhphun gióp ®-a ra ®-îc kÕ ho¹ch thÝ nghiÖm bµi b¶n, do ®ã c¸c kÕt qu¶ thÝ nghiÖm lµ tincËy. 3. Tuy cã chËm so víi tiÕn ®é ®Ò ra, nh-ng ®Ò tµi ®· thùc hiÖn ®Çy ®ñ vµ kÕtqu¶ c¸c nhiÖm vô quy ®Þnh. C¸c s¶n phÈm thu ®-îc cña ®Ò tµi bao gåm hai quy tr×nhc«ng nghÖ, c¸c thiÕt bÞ ®å g¸ vµ hai s¶n phÈm phôc håi ®· ®-îc nghiÖm thu vµ ®¸nh gi¸®¹t yªu cÇu. C¸c chØ tiªu c¬ b¶n cña líp phun trªn bÒ mÆt chi tiÕt phôc håi ( èng vßi voi) nh- sau: - §é b¸m dÝnh víi kim lo¹i nÒn 378 kG/ cm2 - §é xèp Líp trung gian2% - §é cøng líp phñ RC15N 75 S¶n phÈm sÏ ®-îc l¾p ®Æt thö nghiÖm trong thêi gian tíi. 4. Qu¸ tr×nh c«ng nghÖ phun phôc håi èng vßi voi ®-îc tiÕn hµnh theo ba c«ng®o¹n: ChuÈn bÞ, phun phñ vµ kiÓm tra. C«ng ®o¹n chuÈn bÞ bao gåm viÖc lµm s¹ch chi tiÕt b»ng ph-¬ng ph¸p c¬ häc,kiÓm tra vµ xö lý nÒn, tÈy röa ho¸ häc, t¹o nh¸m bÒ mÆt b»ng ph-¬ng ph¸p phun bétoxit nh«m cì h¹t G24. C«ng ®o¹n phun phñ ®-îc thùc hiÖn trªn m¸y phun plasma SG 100 vµ c¸c ®åg¸ tÜnh vµ ®éng, chÕ ®é phun nh- sau: a. Phun líp trung gian ( líp liªn kÕt ) víi bét Ni-164-2: + §iÖn ¸p phun, Up ………….. …………....40 V + C-êng ®é dßng ®iÖn, Ip ……………...800A + VËn tèc di chuyÓn sóng phun, Vp …..10mm/ gi©y + Kho¶ng c¸ch phun, lp........................76 ÷ 102 mm + N¨ng suÊt cÊp bét, mb........................23 ÷ 30 g/ ph + ¸p suÊt khÝ argon, Par...........................50 Psi + ¸p suÊt khÝ heli, PHe………………...110 Psi + ¸p suÊt khÝ argon ( khÝ t¶i bét ), PAr…..30 ÷ 35 Psi …………………....75 ÷ 900 + Gãc phun, ®é + NhiÖt ®é ®èt nãng s¬ bé, 0C……….…120 ÷ 1600C b. Phun líp phñ víi bét ZRO -182: + §iÖn ¸p phun, UP..................................40V 4 + C-êng ®é dßng ®iÖn, IP ………………450A + VËn tèc di chuyÓn sóng phun, VP…….10 mm/ gi©y + Kho¶ng c¸ch phun, lP………………...76 ÷ 102 mm + N¨ng suÊt cÊp bét, mb………………..38 ÷ 53 g/ phót + ¸p suÊt khÝ argon, PAr………………..40 Psi + ¸p suÊt khÝ hydro, PH2……………....10/ 15 Psi + ¸p suÊt khÝ argon( khÝ t¶i bét ), PAr…..30/ 35 Psi + Gãc phun, ®é…………………………75 ÷ 90 + NhiÖt ®é ®èt nãng s¬ bé, 0C……….…120 ÷ 1600C C«ng ®o¹n kiÓm tra ®-îc tiÕn hµnh trong c¶ qu¸ tr×nh phôc håi bao gåm kiÓmtra chÊt l-îng bÒ mÆt tr-íc, trong vµ sau khi phun, kiÓm tra chiÒu dµy líp phun. 5. C¸c kÕt qu¶ nghiªn cøu tuy míi dõng l¹i trong ph¹m vi phßng thÝ ng ...