تکنولوژی ضد فرسایش و فرآیند اسپری برای دیواره آب از دیگ مایع بستر گردش CFB

تولید کنندگان اسپری حرارتی متعددی در بازار فعلی وجود دارند که در میان آنها پاشش حرارتی قوس الکتریکی مافوق صوت به طور گسترده ای برای درمان پاشش حرارتی ضد خوردگی و مقاوم در برابر سایش بر روی سطوح فلزی مورد استفاده قرار می گیرد.

جدا از پرتوهای ضد سایش، گل آبی، جوشکاری سطحی و فن آوری ضد سایش صفحه هدایت کننده جریان که توسط ما توسعه یافته است، اسپری حرارتی زمانی یک فرآیند ضد سایش بسیار محبوب برای دیواره های آب دیگ های سیال بستر سیال در گردش CFB بود.

روش های پرکاربرد پاشش حرارتی شامل پاشش شعله، پاشش قوس الکتریکی، پاشش پلاسما، پاشش انفجاری و پاشش مافوق صوت است. مشخصات فنی و دامنه کاربرد آنها به شرح زیر است:

از طریق تفنگ های اسپری شعله ای اجرا می شود. شعله با دمای بالا که توسط احتراق اکسی استیلن ایجاد می شود، مواد پاشش کننده را ذوب می کند و هوای فشرده اطراف، مواد یا ذرات مذاب را اسپری می کند تا آنها را به سطح بستر بچسباند. این فناوری با عملکرد ساده و تجهیزات بدون عارضه به طور گسترده در صنعت از جمله پاشش شعله سیم و پاشش شعله پودر استفاده می شود.

دو سیم فلزی مصرفی که به عنوان مواد پاشش عمل می‌کنند، برای ایجاد اتصال کوتاه و ایجاد قوس الکتریکی پیوسته، الکتریکی شده‌اند که انتهای سیم‌ها را ذوب می‌کند. جت هوای سرد با سرعت بالا فلز مذاب را اتمیزه می کند و آن را روی سطح زیرلایه می پاشد. سیم های پوشش به طور خودکار توسط چرخ های تغذیه سیم تغذیه می شوند. هنگامی که جریان سنگین بین دو سیم عبور می کند، قوس الکتریکی تشکیل می شود تا سیم ها به سرعت ذوب شوند و هوای فشرده، فلز مذاب را به قطرات ریز می شکند تا پوشش هایی روی سطح ماده پایه ایجاد کند.

تخلیه قوس جریان مستقیم تا حدی آرگون، نیتروژن، هلیوم و سایر گازهای با دمای بالا را به پرتوهای یونی یونیزه می کند. گاز با دمای پایین در اطراف منطقه قوس جریان می یابد تا اثر انقباض حرارتی ایجاد کند، بخش قوس را باریک کرده و چگالی انرژی و چگالی جریان را افزایش می دهد و حداکثر دما به 20000 درجه سانتیگراد می رسد. برای مواد پوشش پودری قابل استفاده است. تفنگ اسپری پلاسما انرژی الکتریکی را به انرژی حرارتی تبدیل می کند تا جت پلاسما با دمای بالا و سرعت بالا با دمای 50000 درجه سانتیگراد تولید کند که قادر به ذوب تمام مواد سمپاشی است.

به لطف دمای فوق العاده بالا و جو قابل کنترل، می تواند فلزات، اکسیدها و سایر مواد با نقطه ذوب بالا را اسپری کند. تجهیزات پاشش پلاسمای خلاء توسعه یافته در دهه گذشته دسته بندی پوشش را گسترش داده، کیفیت پوشش را بهبود بخشیده و سنتز مواد جدید و اصلاح سطح را محقق کرده است.

از انرژی آزاد شده از انفجار گازهای قابل اشتعال مخلوط و اکسیژن استفاده می کند. احتراق و انفجار انرژی گرمایی و امواج ضربه ای تولید می کند. پودر پاشش گرما ذوب می شود، در حالی که امواج ضربه ای پودر مذاب را با سرعت 700 تا 800 متر بر ثانیه روی قطعه کار می ریزند تا پوشش ایجاد کنند.

مزیت اصلی آن در سرعت فوق العاده بالا پرواز ذرات و انرژی جنبشی قوی است که برای پاشش فلزات، سرمت ها و مواد سرامیکی مناسب است. با این حال، به دلیل هزینه بالای تجهیزات، صدای بلند و محیط کاری اکسید کننده، در داخل و خارج از کشور به طور گسترده استفاده نمی شود.

مخفف پاشش سوخت با اکسیژن با سرعت بالا. سوخت‌های گازی یا مایع مانند هیدروژن، پروپان و پروپیلن با اکسیژن پرفشار مخلوط می‌شوند و در محفظه‌های احتراق خاص یا نازل‌ها احتراق می‌شوند تا جریان شعله‌ای با دمای بالا و سرعت بالا ایجاد کنند که باعث ذوب و تسریع مواد پودری برای تشکیل پوشش‌هایی بر روی سطوح قطعه کار می‌شود.

با استفاده از اکسی پروپان یا اکسی پروپیلن به عنوان سوخت، سرعت پاشش آن سرعت صوت را دو برابر می کند و سرعت ذرات پودر مذاب می تواند 400 متر در ثانیه، 4 برابر پاشش شعله و 2 برابر اسپری پلاسما باشد. پوشش های تشکیل شده متراکم تر با استحکام باند بالاتر هستند و برای پاشش پوشش کاربید ایده آل هستند. سرعت ضربه فوق العاده بالای ذرات، استحکام پیوند، سختی، فشردگی و مقاومت در برابر سایش روکش ها را تا حد زیادی بهبود می بخشد.

1. سطح مواد را از قبل آماده کنید: تمیز کردن، ماسه بلاست و خشک کردن
2. اسپری پودر آلیاژ چند عنصری بر روی سطح توسط تجهیزات HVOF (فاصله تفنگ تا قطعه کار: 17-23 سانتی متر، سرعت حرکت تفنگ: 27-35 متر بر دقیقه، جریان متان: 35-45 لیتر در دقیقه، جریان اکسیژن: 35-45 لیتر در دقیقه، جریان نیتروژن: 24-3 دقیقه پودر: 5-3 دقیقه
3. تابش لیزر را انجام دهید

این فرآیند می‌تواند ریزساختار لایه‌های روکش لیزری را اصلاح و همگن کند، ترک‌ها، منافذ و سایر عیوب را از بین ببرد و کیفیت کلی لایه‌های روکش را تا حد زیادی افزایش دهد.

قوس الکتریکی مواد سیمی را که به طور مداوم تغذیه می شوند در انتهای سیم ذوب می کند. جریان هوای مافوق صوت که توسط نازل لاوال تسریع می‌شود، سیم‌های مذاب را به ذرات ریز و به طور مساوی تقسیم می‌کند تا پوشش‌هایی روی قطعات کار ایجاد کند. ذرات مذاب از طریق پیوند مکانیکی، فیزیکی و متالورژیکی با استحکام باند بیش از 60 مگاپاسکال با مواد پایه ترکیب می شوند.

در مقایسه با پاشش قوس الکتریکی معمولی و پاشش شعله، دارای سرعت پرواز ذرات سریعتر، استحکام پیوند بالاتر، تخلخل کمتر، پوشش های یکنواخت و متراکم است. دمای سطح قطعه کار در طول ساخت و ساز بدون تغییر شکل قطعه کار زیر 100 درجه سانتیگراد نگه داشته می شود تا پوشش های با کیفیت بالا تهیه شود. این یک فرآیند پیوسته است که ذوب، اتمیزه شدن و رسوب را ادغام می کند.

منافذ به طور اجتناب ناپذیری در پوشش های پاشش حرارتی وجود دارند، حتی پوشش های مقاوم در برابر سایش HVOF دارای تخلخل 0.1٪ تا 0.9٪ هستند. در محیط های مرطوب، مواد پایه مستعد خوردگی هستند و در نتیجه پوسته شدن پوشش و خرابی تجهیزات رخ می دهد. عامل آب بندی ویژه برای پوشش های مقاوم در برابر سایش پاشش حرارتی می تواند به طور موثر مقاومت در برابر خوردگی و روانکاری پوشش های مقاوم در برابر سایش را بهبود بخشد.