close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

MHHOEPHAYKllPOCCMM;pdf

код для вставкиСкачать
ПЛАКАРТ
Новые технологии восстановления и упрочнения
запорной арматуры (в том числе приводных
элементов)в)
Коммерческий директор
Годухин Денис Александрович
тел.: (495) 565-38-83
факс: (495) 646-16-40
моб.: (926) 208-30-22
е-mail: [email protected]
О компании ЗАО «ПЛАКАРТ»
Развитие и внедрение
технологий
газотермического
напыления и наплавки
НПО «ЦНИИТМАШ»
1991 г.
1999 г.
- ООО «Газотермические технологии»
- ООО «ТСЗП-Тюмень»
- ООО «Центр защитных покрытий - Урал»
- ЗАО «Урал-Технологические системы
покрытий»
2010 г.
2011 г. - 2012
г.
Запуск производственных
площадок:
г. Нижний Новгород
г. Санкт-Петербург
г. Набережные Челны
НАПРАВЛЕНИЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ
 Выполнение работ по нанесению газотермических покрытий




антикоррозионные
износостойкие
термобарьерные
электроизоляционные
 Восстановление и упрочнение деталей с помощью напыления и
наплавки





детали запорной арматуры
плунжера насосов
штоки гидроцилиндров
валы различного назначения
лопатки ГТД
 Поставка оборудования, материалов и разработка технологии
 Выполнение НИОКР
Актуальность проблемы
Актуальность: высокая потребность энергетического оборудования в запорной и регулирующей
арматуре (около 20 тыс. единиц на 800 МВт установленной мощности) и значительная периодичность
аварийных остановов из-за выхода из строя арматуры (за 2010 год – 164 останова)
Основные причины
отказов энергетической
арматуры:
пропуск
среды
через
сальниковые уплотнения
(40% аварийных остановов)

разрушение
узлов
(30%
остановов)

остальное ~ 30%

запорных
аварийных
Условия работы деталей
арматуры
•
•
коррозионный и эрозионный износ деталей
запорного узла при высоких давлениях рабочей
среды (до 36 МПа) и значительных контактных
давлениях (до 120 МПа);
коррозионный
износ
поверхности,
контактирующей с сальниковым уплотнением,
возможность образования задиров на приводных
элементах.
Результат
Разрушение деталей запорной арматуры
Сравнительная характеристика технологий упрочнения и
восстановления деталей затвора
Ручная дуговая
наплавка
Преимущества:
•
простота процесса;
•
высокая
производительность.
Недостатки:
•
низкое качество
наплавленного слоя;
•
значительная величина
ЗТВ.
Плазменная наплавка
Преимущества:
•
высокая концентрация тепловой мощности
и минимальные величины ЗТВ
•
минимальная толщина перемешивания
наплавляемого и основного материалов;
Недостатки:
•
высокая стоимость оборудования;
•
неблагоприятные условия работы
персонала;
•
относительно невысокая
производительность (2,5-5 кг/ч)
Лазерная наплавка
Преимущества:
•
минимальное перемешивание
наплавочного материала с основой
•
минимальные ЗТВ;
•
малые остаточные напряжения,
что позволяет проводить процесс
без предварительного и
последующего подогрева
Недостатки:
•
высокая стоимость и сложность
оборудования.
Конкурентные преимущества технологии лазерной наплавки
уплотнительных поверхностей арматуры
Минимальные тепловложения в основной материал

Незначительные величины зон
термического влияния (не более
500… 600 мкм)
Снижение уровня остаточных напряжений,
минимизация термических поводок, возможность
проведения процесса без предварительного
подогрева и последующей термообработки

Наплавка
Основа
Рис. 1. Микрошлиф наплавки (сплав на основе железа)
на сталь 12Х1МФ
Рис. 2. Тепловое поле при наплавке тарелки DN 150 мм,
толщина наплавки – 3,0 мм, время наплавки – 1 час
Конкурентные преимущества технологии лазерной наплавки
уплотнительных поверхностей арматуры
Высокая скорость охлаждения расплава (до 4,5·103 К/с)

Возможность
уменьшения
толщины наплавки за счет
минимальной
доли
участия
материала основы

Повышение
механических
свойств
наплавленного
материала
за
счет
формирования мелкодисперсной структуры
наплавки
Твердость наплавленного слоя, HRC
(после термообработки) :
плазменный
метод
ЦН-6 34…39
Рис. 3. Результаты исследования распределения
химических элементов по сечению образца с
наплавкой материалом 10Х16Н9С6Г (ЦН-6)
Рис. 4. Микроструктура
наплавки (материал типа
10Х17Н8М5С5Г4Б)
лазерный
метод
45…48
ЦН-12
43…49
51…54
Stellite-6
43…48
51…52
Конкурентные преимущества технологии лазерной наплавки
уплотнительных поверхностей арматуры
Высокая локализация процесса наплавки

Возможность
уменьшения
припусков под последующую
механическую обработку

Возможность локальной наплавки
в
условиях
ремонтных
производств
Припуск на механическую обработку
(наплавка на тарелку DN 175)
плазменный метод
1,0…1,2 мм
лазерный метод
0,7…0,8 мм
Рис. 5. Фотография кольцевой наплавки на тарелку
(DN 175): 5 слоев, ширина поля наплавки – 35 мм,
толщина наплавки 2,8…3,0 мм
Рис. 6. Ремонт трещин методом лазерной наплавки
[Sekhar N.C., Hilton P.A. Remote crack repair welding in
steels using high power Nd:YAG lasers]
Сравнительная оценка эксплуатационных свойств покрытий,
полученных методом лазерной и плазменной наплавки
Стойкость к теплосменам:
Стойкость к образованию
задиров:
Условия проведения испытания:
нагрев в печи до 320 оС,
охлаждение в воде (20 оС)
(методика и место проведения
испытаний – ОАО НПО
«ЦНИИТМАШ»)
Условия проведения испытания:
–
–
–
–
–
Рис. 7. Схема испытаний на задир: 1 –
неподвижные образцы с наплавкой, 2 –
подвижный контр-образец с наплавкой, 3
– наплавка; F – нагрузка; Vx – скорость
перемещения подвижного контр-образца
Количество теплосмен до
разрушения (материал наплавки
ЦН-12):
плазменный
метод:
2…3
лазерный
метод:
18 (испытания
продолжаются)
Характер взаимодействия
поверхностей трения:
материал наплавки – Stellite-6; плазменный
метод:
температура – 600 оС;
удельное давление - 100 МПа;
количество циклов – 10 (путь
трения 150 мм);
среда - воздух
лазерный
метод:
тонкий натир,
максимальная глубина
микроборозд 30…45
мкм
тонкий натир,
максимальная глубина
микроборозд
16…20 мкм
Сравнительная характеристика технологий защиты и
восстановления приводных элементов запорной арматуры
Ионно-плазменное
нанесение покрытий
Преимущества:
•
высокое качество
покрытий
Недостатки:
•
необходимость
использования вакуумной
камеры, что ограничивает
габариты деталей.
Химико-термическая
обработка
Преимущества:
•
простота процесса
Недостатки:
•
ограничения по габаритам
обрабатываемых деталей размерами
печей;
•
высокие температуры (до 900 С) в
процессе нанесения покрытий;
•
невысокая производительность процесса.
Газотермические методы
напыления
Преимущества:
•
отсутствие ограничений по
габаритам деталей;
•
возможность проведения
процесса как в цеховых, так и вне
цеховых условий;
•
широкие возможности по
материалам покрытий
Недостатки:
•
высокая стоимость и сложность
оборудования.
Сравнительная оценка покрытий ООО «ТСЗП» и ОАО
«Костромская ГРЭС»
Стойкость к
питтинговой
коррозии:
Условия проведения
испытания:
в соответствии с ГОСТ 9.91289
Место проведения испытания:
ОАО НПО «ЦНИИТМАШ»
Потенциал свободной коррозии:
Материал ОАО «Костромская ГРЭС»– 0,4 В;

Материал на основе WC – 1,2 В (возможность
длительной работы в морской воде);

Материал на основе Cr3C2– 0,8 В
(возможность длительной работы в оборотной
воде).

Стойкость к образованию
задиров:
Характер взаимодействия поверхностей
трения:
Условия проведения испытания:
–
–
–
–
–
Рис. 8. Схема испытаний на задир: 1 –
неподвижные образцы с покрытием, 2 –
покрытие; 3 – подвижный контр-образец ;
4 – абразив; F – нагрузка; Vx – скорость
перемещения подвижного контр-образца

Материал ОАО «Костромская ГРЭС» –
задиры глубиной до 120…180 мкм;
температура – 20 оС;

абразив – Al2O3 (120…150
Материал на основе WC –тонкий натир,
мкм);
глубина микроборозд –20…50 мкм;
удельное давление - 40 МПа;
количество циклов – 10 (путь  Материал на основе Cr3C2 - тонкий
трения 150 мм);
натир, глубина микроборозд –30…80
среда - воздух
мкм.
Опыт ЗАО «Плакарт» в области защиты и восстановления
деталей запорной арматуры
Уплотнительные поверхности деталей
запорного узла (тарелки, седла)
Сплав на основе железа
(лазерная наплавка):
твердость 45…48 НRC;
толщина покрытия 2,9…3,0 мм;
Приводные элементы (штока, шпинделя)
Подслой на основе железа (газопламенное напыление)
+ основной слой на основе металлокерамики
(высокоскоростное напыление):




Микрошлиф покрытия на
основе железа
Фото образца-имитатора Ø115 мм с
наплавкой сплавом на основе железа
Сплав на основе кобальта
(лазерная наплавка):
твердость 51…52 НRC;
толщина покрытия 2,8…3,0 мм;
Микрошлиф покрытия на
основе кобальта
Толщина подслоя 700…1000 мкм;
Микротвердость подслоя 200…300 HV0,2;
Толщина основного слоя (до мех. обработки) 500…600 мкм;
Микротвердость основного слоя 800…1000 HV0,2
Фото тарелки DN 200 с наплавкой
сплавом на основе кобальта
Микрошлиф подслоя
Микрошлиф покрытия
(подслой+основной слой)
Микроструктура подслоя
Микроструктура покрытия
(подслой+основной слой)
Спасибо за внимание !
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа