Výroba vysoce výkonných nátěrů pro důležité komponenty velkých elektráren

Zajišťujeme výrobu vysoce výkonných nátěrů pro důležité komponenty velkých elektráren (zelená energie, vodní elektrárny, tepelné elektrárny, jaderné elektrárny, větrné elektrárny a další elektrárny). Poskytujeme služby výroby laserových povlaků pro přímé opravy na místě a také přijímáme zákazníky, kteří posílají díly, které je třeba opravit, do našeho závodu a následně provádíme výrobu povlaků pro zákazníky. Zároveň můžeme zákazníkům poskytnout řešení na míru pro kompletní sadu opravárenských zařízení, abychom vyhověli různě náročným podmínkám zákazníků. V současné době je naše technická úroveň na špičkové úrovni v oboru a naše nezávisle vyvinutá technologie laserového pokovování, proces a zařízení byly zákazníky jednomyslně oceněny. Naše společnost má dosud více než desítky zkušeností se spoluprací s velkými elektrárnami.

Ⅰ Klíčové součásti, které vyžadují opravu povrchu

1. Součásti jádra generátoru

1.1 Ložiska: V důsledku dlouhodobého provozu při vysokém zatížení může dojít k opotřebení, prasklinám nebo pískovým dírkám. Je třeba je opravit poškrábáním, leštěním nebo tepelným nástřikem, aby byla zajištěna hustota kontaktních bodů (1-2 vodicí ložiska/cm²) a bezkontaktní plocha (≤15%).

1.2 Tažná hlava a zrcadlová deska: Zrcadlová deska musí mít hladký povrch bez otřepů a kvalita povrchu zrcadlové desky musí dosahovat hodnoty ▽10 nebo vyšší (což odpovídá Ra≤0,1 μm). Po opravě musí být splněny požadavky na rozměrovou přesnost a vůli uložení.

1.3 Chladič: Počet jednosměrně zablokovaných trubek nesmí překročit 1/5 celkového počtu. Tlaková zkouška vyžaduje 0,35 MPa/30 minut bez úniku.

2. Parní turbína a rotorový systém

2.1 Vysokotlaký/středotlaký rotor a nízkotlaký rotor: zaměřte se na opravu hrdla hřídele, kořene oběžného kola stupně regulace otáček a dalších částí a odhalte trhliny pomocí ultrazvukové detekce vad a detekce povrchových vad. Odchylka tvrdosti musí být kontrolována v rámci stejného obvodu ≤30HB a stejné přípojnice ≤40HB.

2.2 Čepele a konektory: Povrch lopatek musí být bez prasklin a škrábanců. Otvory pro spojovací tyče a části řemene musí být pravidelně kontrolovány. Lopatky posledního stupně musí být kontrolovány při každé generální opravě.

2.3 Přepážky a trysky: Povrch musí být bez trhlin a stop po nárazech. Po opravě musí splňovat normu DL/T438-2000.

3. Součásti vysokoteplotních a vysokotlakých systémů

3.1 Vysokoteplotní šrouby (≥ 32 mm): používají se k upevnění vysokoteplotních součástí (např. válců). Je třeba kontrolovat poškození vlivem tečení a opotřebení závitu. Po opravě musí splňovat normu DL/T439-2006.

3.2 Odlitky válců a hlavních ventilů: je třeba opravit povrchové trhliny, struskové vměstky a další vady. První kontrola se provádí po 50 000 provozních hodinách a další období je 50 000 hodin.

4. Pomocné vybavení

4.1 Brzdy a brzdové skříně: Písty, válce a šoupátka je třeba opravit kvůli opotřebení nebo spáleninám. Šoupátka je třeba vyměnit, pokud úbytek tloušťky přesahuje 1/4 původní tloušťky.

4.2 Nádrž na olej a rozdělovač oleje: čistota nevyžaduje žádné nečistoty. Po instalaci se vyžaduje zkouška větrem a tlaková zkouška, aby se zajistila těsnost.

Ⅱ Normy kvality a klíčové požadavky, které se na ně vztahují

1. Mechanické vlastnosti a normy pro povrchovou úpravu

1.1 Požadavky na seškrabávání ložisek: hustota kontaktních bodů (1-2 vodicí ložiska/cm²), bezkontaktní plocha (≤15%), drsnost povrchu Ra≤1,6 μm.

1.2 Opravy laserem (GB/T 41477-2022): Platí pro součásti, jako jsou listy rotoru. Pevnost lepení opravné vrstvy musí dosahovat více než 90% surového materiálu a únavová životnost musí splňovat pracovní podmínky.

1.3 Ultrazvuková detekce vad (DL/T438-2000): používá se k detekci vnitřních vad, jako jsou rotory a lopatky. Po opravě nesmí být zjištěny nadměrné trhliny nebo póry.

2. Tlaková odolnost a těsnicí normy

2.1 Tlaková zkouška chladiče: 0,35 MPa/30 minut bez úniku, poměr ucpání potrubí ≤20%.

2.2 Těsnění olejové nádrže: po instalaci musí projít větrnou a tlakovou zkouškou a šrouby musí být utaženy bez uvolnění.

3. Normy pro materiál a tepelné zpracování

3.1 Díly z vysokoteplotních slitin (např. GH4169): Chemické složení musí odpovídat normě GB/T 5307-2004 a po opravě musí projít zkouškou solnou mlhou (GJB 150.11A-2009), aby se ověřila odolnost proti korozi.

3.2 Kontrola tvrdosti (JB/T1265-2002): Odchylka tvrdosti v oblasti opravy rotoru musí být kontrolována v rozmezí 30HB (po obvodu) a 40HB (v ose).

4. Nedestruktivní zkoušení a metalografická analýza

4.1 Penetrační zkouška (HB/Z 61): Používá se ke kontrole mikrotrhlin na povrchu, přičemž po opravě nesmí být žádné souvislé lineární vady.

4.2 Metalografická kontrola: U vysokoteplotních součástí (např. rotorů) je třeba zjistit organizační změny, aby se zabránilo mezikrystalové korozi způsobené přehřátím.

Ⅲ Proces oprav a body kontroly kvality

1. Předúprava:

1.1 Mechanické čištění (pískování, tryskání) k odstranění oxidové vrstvy, chemické čištění (moření, odmašťování) k zajištění, aby nevznikaly olejové skvrny.

2. Výběr technologie opravy:

2.1 Laserové opláštění: U vysoce přesných součástí (např. lopatek) je třeba kontrolovat rozsah tepelně ovlivněné zóny.

2.2 Galvanické/chemické pokovování: obnovuje odolnost čepu proti opotřebení a tloušťka povlaku musí být rovnoměrná (např. chromování ≥ 50 μm).

3. Následné zpracování a akceptace:

3.1 Pasivační úprava zvyšuje odolnost proti korozi, ověřeno zkouškou solnou mlhou.

3.2 Přeměření rozměrů a nedestruktivní zkoušky (např. ultrazvukové zkoušky a zkoušky magnetickými částicemi) k zajištění shody s normami pro tolerance a vady.

Opravy kovových povrchů ve velkých elektrárnách vyžadují výběr postupů pro různé pracovní podmínky a přísně se řídí národními normami (např. GB/T 41477), průmyslovými normami (např. DL/T438) a specifikacemi výrobců zařízení. Mezi klíčové kontrolní body patří drsnost povrchu, mechanické vlastnosti, těsnění a odolnost proti korozi, v kombinaci s nedestruktivním testováním a metalografickou analýzou, aby byla zajištěna spolehlivost opravy. Další podrobnosti naleznete v dokumentu “Projekt generální opravy generátoru a normy kvality” a v normách pro generální opravy tepelných agregátů.

Běžně používané typy kovových prášků a jejich vlastnosti

Ⅰ. Prášek ze slitiny na bázi niklu

1. Inconel 625 (slitina niklu, chromu, molybdenu a niobu)

Složení: Ni (≥58%), Cr (20-23%), Mo (8-10%), Nb (3-4%).

Účinek na výkon:

Vysoká teplotní odolnost: může pracovat po dlouhou dobu pod 800 ℃, s vynikajícím antioxidačním výkonem.

Odolnost proti korozi: odolný proti mořské vodě, kyselým plynům (např. H₂S) a chloridové korozi.

Vysoká pevnost: Tvrdost obkladové vrstvy může dosáhnout HRC 25-30 a pevnost spoje je vysoká (≥400 MPa).

Typické aplikace: lopatky plynových turbín, potrubí na mořských plošinách, výměníky tepla jaderných elektráren.

2. Hastelloy C276 (slitina Hastelloy)
Složení: Ni (rovnováha), Cr (14-17%), Mo (15-17%), W (3-4,5%).

Účinek na výkon:

Silná odolnost proti korozi: Snáší koncentrovanou kyselinu sírovou, kyselinu chlorovodíkovou a média obsahující chloridové ionty.

Odolnost proti oxidaci při vysokých teplotách: Maximální provozní teplota může dosáhnout 1200 ℃ (krátkodobě).

Typické aplikace: Vnitřní stěna chemického reaktoru, součásti systému odsíření spalin.

3. NiCrBSi (slitina niklu, chromu, boru a křemíku)
Složení: Ni (70-80%), Cr (10-15%), B (2-4%), Si (3-5%).

Účinek na výkon:

Odolnost proti opotřebení: Tvrdost dosahuje HRC 50-60, vhodné pro podmínky vysokého tření.

Samovolně se rozplývající: Dobrá tekutost, hustá obkladová vrstva bez pórů.

Typické aplikace: Dílce hřídelí, povrch zubů ozubených kol, opravy forem.

Ⅱ Prášek ze slitiny na bázi kobaltu

1. Stelit 6 (slitina stelitu)

Složení: Co (zbytek), Cr (28-32%), W (4-6%), C (1,0-1,7%).

Účinek na výkon:

Super odolnost proti opotřebení: tvrdost HRC 40-50, odolnost proti adheznímu a abrazivnímu opotřebení.

Odolnost vůči vysokým teplotám: stále si zachovává vysokou pevnost při teplotách 800-1000 ℃.

Typické aplikace: těsnicí povrch turbínových ventilů, lopatky turbín leteckých motorů.

2. Tribaloy T-800 (kobalt-molybden-křemíková slitina)

Složení: Co (zbytek), Mo (28-32%), Si (2-3%), Cr (17-19%).

Účinek na výkon:

Nízký koeficient tření: vynikající samomazný výkon, vhodný pro prostředí se suchým třením.

Odolnost proti tepelným šokům: lepší odolnost proti tepelné únavě než u tradičních slitin na bázi kobaltu.

Typické aplikace: vysokoteplotní ložiska, kroužky ventilových sedel spalovacích motorů.

Ⅲ Prášek ze slitiny na bázi železa

1. Prášek z nerezové oceli 316L

Složení: Fe (rovnováha), Cr (16-18%), Ni (10-14%), Mo (2-3%).

Účinek na výkon:

Odolnost proti korozi: proti důlkové korozi a korozi pod napětím, vhodné do kyselého prostředí.

Úsporné: nižší náklady než u slitin na bázi niklu/kobaltu.

Typické aplikace: těleso čerpadla, ventil, zařízení pro zpracování potravin.

2. FeCrNiMoB (slitina odolná proti opotřebení na bázi železa)

Složení: Fe (rovnováha), Cr (15-20%), Ni (5-10%), Mo (2-4%), B (1-2%).

Účinek na výkon:

Odolnost proti opotřebení a korozi: tvrdost HRC 45-55, vhodné do středně korozivního prostředí.

Typické aplikace: převody důlních strojů, hydraulické tyče.

Ⅳ Kompozitní prášek vyztužený keramikou

1. WC-Co (kompozitní materiál z karbidu wolframu a kobaltu)

Složení: WC (80-90%), Co (10-20%)

Účinek na výkon:

Velmi vysoká tvrdost: Tvrdost plášťové vrstvy může dosáhnout HRC 60-70 a odolnost proti opotřebení se zvýší 3-5krát.

Odolnost proti nárazu: Kobaltová vazebná fáze zvyšuje houževnatost.

Typické aplikace: vrtáky, hrany nástrojů, válečkové plochy.

2. Cr3C2-NiCr (kompozitní materiál nikl-chrom s karbidem chromu)

Složení: Cr3C2 (70-75%), Ni (20-25%), Cr (zbytek)

Účinek na výkon:

Odolnost proti opotřebení při vysokých teplotách: stabilní odolnost proti opotřebení pod 800 ℃.

Odolnost proti oxidaci: vhodné pro prostředí s vysokou teplotou a korozí obsahující síru a chlor.

Typické aplikace: kotlové trubky, vyzdívky horkých vysokých pecí.

Ostatní:

Normy kontroly kvality
Pevnost spojení nátěru: Podle GB/T 41477-2022 musí být pevnost v tahu ≥ 90% suroviny.
Zkouška tvrdosti: K ověření cílové tvrdosti použijte Vickersův tvrdoměr (GB/T 4340.1-2009).
Zkouška odolnosti proti korozi: Zkouška odolnosti proti bodovému poškození podle normy ASTM G48 nebo zkouška solnou mlhou (ISO 9227).
Metalografická analýza: Zkontrolujte, zda plášťová vrstva nemá póry a trhliny (pórovitost ≤ 2%).

Při výběru práškové slitiny pro laserové opravy plátování je třeba komplexně zvážit shodu s podkladem, pracovní prostředí a nákladovou efektivitu:
Slitina na bázi niklu: vhodná pro vysoké teploty a silnou korozi v leteckém průmyslu a energetice;
Slitina na bázi kobaltu: specializuje se na extrémní odolnost proti opotřebení a vysoké teploty;
Slitina na bázi železa: vhodná pro levné, středně výkonné průmyslové díly;
Keramické kompozitní materiály: používají se pro velmi tvrdé a otěruvzdorné miny a opravy nástrojů.
V praktických aplikacích je třeba optimalizovat procesní parametry (např. výkon laseru a rychlost skenování), aby bylo zajištěno, že výkon plášťové vrstvy splňuje normy.

Pokyny pro výběr prášku ze slitiny

PožadavekDoporučená slitinaHlavní výhody
Odolnost proti oxidaci při vysokých teplotáchInconel 625, Stellite 6Pevnost při vysokých teplotách, odolnost proti tečení
Silná odolnost proti koroziHastelloy C276, 316LOdolnost proti korozi kyselinami/chloridovými ionty
Mimořádně vysoká odolnost proti opotřebeníWC-Co, Stellite 6Tvrdost HRC 50-70
Odolnost proti tepelným šokůmTribaloy T-800Nízký koeficient tepelné roztažnosti, samomazný
Nákladově efektivní opravyFeCrNiMoB, 316LNízké náklady, vyvážený výkon