Fabricación de revestimientos de alto rendimiento para componentes importantes de grandes centrales eléctricas
Proporcionamos fabricación de revestimientos de alto rendimiento para componentes importantes de grandes centrales eléctricas (energía verde, centrales hidroeléctricas, generación de energía térmica, centrales nucleares, generación de energía eólica y otras centrales eléctricas). Proporcionamos servicios de fabricación de revestimientos por láser para reparaciones directas in situ, además de aceptar que los clientes envíen a nuestra fábrica las piezas que necesitan reparación y, a continuación, realizar la fabricación de revestimientos para los clientes. Al mismo tiempo, también podemos ofrecer a los clientes soluciones personalizadas para un conjunto completo de equipos de reparación para satisfacer las diversas condiciones exigentes de los clientes. En la actualidad, nuestro nivel técnico se sitúa a la cabeza del sector, y nuestra tecnología, procesos y equipos de revestimiento láser desarrollados de forma independiente han sido elogiados unánimemente por los clientes. Hasta ahora, nuestra empresa tiene más de docenas de experiencias de cooperación con grandes centrales eléctricas.
Ⅰ Componentes clave que requieren reparación superficial.
1. Componentes principales del generador
1.1 Rodamientos: Debido al funcionamiento a largo plazo con cargas elevadas, son propensos a producirse desgaste, grietas o agujeros de arena. Es necesario repararlos mediante rayado, pulido o pulverización térmica para garantizar la densidad de puntos de contacto (1-2 cojinetes guía/cm²) y el área sin contacto (≤15%).
1.2 Cabeza de empuje y placa de espejo: La superficie de contacto de la cabeza de empuje debe ser lisa y sin rebabas, y el acabado de la superficie de la placa de espejo debe alcanzar ▽10 o más (equivalente a Ra≤0,1μm). Tras la reparación, deben cumplirse los requisitos de precisión dimensional y holgura de ajuste.
1.3 Enfriador: Las fugas de los tubos de cobre deben estar bloqueadas, y el número de tubos bloqueados en un sentido no será superior a 1/5 del número total. La prueba de presión requiere 0,35MPa/30 minutos sin fugas.
2. Turbina de vapor y sistema de rotor
2.1 Rotor de alta/media presión y rotor de baja presión: centrarse en la reparación del cuello del eje, la raíz del impulsor de la etapa de regulación de velocidad y otras piezas, y detectar grietas mediante detección de defectos por ultrasonidos y detección de defectos superficiales. La desviación de la dureza debe controlarse dentro de la misma circunferencia ≤30HB y la misma barra colectora ≤40HB.
2.2 Cuchillas y conectores: La superficie de las cuchillas debe estar libre de grietas y arañazos. Los orificios de los tirantes y las piezas de la correa deben revisarse periódicamente. Las cuchillas de la última etapa deben inspeccionarse en cada revisión.
2.3 Deflectores y toberas: La superficie debe estar libre de grietas o marcas de colisión. Tras la reparación, debe cumplir la norma DL/T438-2000.
3. Componentes de sistemas de alta temperatura y alta presión
3.1 Tornillos de alta temperatura (≥32mm): se utilizan para fijar componentes de alta temperatura (como cilindros). Deben comprobarse los daños por fluencia y el desgaste de la rosca. Tras la reparación, debe cumplir la norma DL/T439-2006.
3.2 Piezas fundidas del cilindro y de la válvula principal: es necesario reparar las grietas superficiales, las inclusiones de escoria y otros defectos. La primera inspección se realizará después de 50.000 horas de funcionamiento, y el período posterior será de 50.000 horas.
4. Equipos auxiliares
4.1 Frenos y armarios de freno: Los pistones, cilindros y compuertas necesitan ser reparados por desgaste o marcas de quemaduras. Las compuertas deben sustituirse cuando el grosor de la pérdida supere 1/4 del original.
4.2 Depósito de aceite y distribuidor de aceite: la limpieza exige que no haya impurezas. Después de la instalación, se requiere una prueba de viento y una prueba de presión para garantizar la estanqueidad.
Ⅱ Normas de calidad y requisitos clave implicados.
1. Propiedades mecánicas y normas de tratamiento superficial
1.1 Requisitos de rascado de rodamientos: densidad de puntos de contacto (1-2 rodamientos guía/cm²), área sin contacto (≤15%), rugosidad superficial Ra≤1,6μm.
1.2 Reparación de revestimientos por láser (GB/T 41477-2022): Aplicable a componentes como las palas del rotor. La fuerza de adherencia de la capa de reparación debe ser superior a 90% de la materia prima, y la vida a fatiga debe cumplir las condiciones de trabajo.
1.3 Detección de defectos por ultrasonidos (DL/T438-2000): se utiliza para detectar defectos internos, como rotores y álabes. Tras la reparación, no debe haber grietas ni poros excesivos.
2. Resistencia a la presión y normas de estanqueidad
2.1 Prueba de presión del refrigerador: 0,35MPa/30 minutos sin fugas, relación de bloqueo de la tubería ≤20%.
2.2 Sellado del depósito de aceite: después de la instalación, debe pasar la prueba de viento y la prueba de presión, y los pernos deben apretarse sin aflojarse.
3. Material y normas de tratamiento térmico
3.1 Piezas de aleación de alta temperatura (como GH4169): La composición química debe cumplir con GB/T 5307-2004, y después de la reparación, debe pasar la prueba de niebla salina (GJB 150.11A-2009) para verificar la resistencia a la corrosión.
3.2 Control de la dureza (JB/T1265-2002): La desviación de la dureza de la zona de reparación del rotor debe controlarse dentro de 30HB (circunferencial) y 40HB (axial).
4. Ensayos no destructivos y análisis metalográficos
4.1 Prueba de líquidos penetrantes (HB/Z 61): Se utiliza para comprobar la existencia de microfisuras superficiales, y no debe haber defectos lineales continuos después de la reparación.
4.2 Inspección metalográfica: Los componentes de alta temperatura (como los rotores) necesitan detectar cambios organizativos para evitar la corrosión intergranular causada por el sobrecalentamiento.
Ⅲ Proceso de reparación y puntos de control de calidad.
1. Tratamiento previo:
1.1 Limpieza mecánica (chorro de arena, granallado) para eliminar la capa de óxido, limpieza química (decapado, desengrasado) para garantizar la ausencia de manchas de aceite.
2. Selección de la tecnología de reparación:
2.1 Revestimiento por láser: Para los componentes de alta precisión (como los álabes), es necesario controlar el alcance de la zona afectada por el calor.
2.2 Galvanoplastia/chapado químico: restaurar la resistencia al desgaste del gorrón, y el espesor del recubrimiento debe ser uniforme (como el cromado ≥ 50μm).
3. Postprocesamiento y aceptación:
3.1 El tratamiento de pasivación mejora la resistencia a la corrosión, verificada mediante ensayo de niebla salina.
3.2 Medición de dimensiones y pruebas no destructivas (como ultrasonidos y partículas magnéticas) para garantizar el cumplimiento de las normas de tolerancia y defectos.
La reparación de superficies metálicas en grandes centrales eléctricas requiere la selección de procesos para diferentes condiciones de trabajo, y sigue estrictamente las normas nacionales (como GB/T 41477), las normas industriales (como DL/T438) y las especificaciones de los fabricantes de equipos. Los puntos clave de control incluyen la rugosidad de la superficie, las propiedades mecánicas, el sellado y la resistencia a la corrosión, combinados con pruebas no destructivas y análisis metalográficos para garantizar la fiabilidad de la reparación. Para más detalles, consulte el “Proyecto de revisión de generadores y normas de calidad” y las normas de revisión para unidades de energía térmica.
Tipos de polvo metálico más utilizados y sus características
Ⅰ. Polvo de aleación a base de níquel
1. Inconel 625 (aleación de níquel-cromo-molibdeno-niobio)
Composición: Ni (≥58%), Cr (20-23%), Mo (8-10%), Nb (3-4%)
Efecto de rendimiento:
Resistencia a altas temperaturas: puede trabajar durante mucho tiempo por debajo de 800℃, con excelentes prestaciones antioxidantes.
Resistencia a la corrosión: resistente al agua de mar, a los gases ácidos (como el H₂S) y a la corrosión por cloruros.
Alta resistencia: La dureza de la capa de revestimiento puede alcanzar HRC 25-30, y la fuerza de adherencia es alta (≥400MPa).
Aplicaciones típicas: álabes de turbinas de gas, tuberías de plataformas marinas, intercambiadores de calor de centrales nucleares.
2. Hastelloy C276 (aleación Hastelloy)
Composición: Ni (equilibrio), Cr (14-17%), Mo (15-17%), W (3-4,5%)
Efecto de rendimiento:
Gran resistencia a la corrosión: Tolerante al ácido sulfúrico concentrado, al ácido clorhídrico y a los medios que contienen iones cloruro.
Resistencia a la oxidación a altas temperaturas: La temperatura máxima de funcionamiento puede alcanzar 1200℃ (a corto plazo).
Aplicaciones típicas: Pared interior de reactores químicos, componentes de sistemas de desulfuración de gases de combustión.
3. NiCrBSi (aleación de níquel-cromo-boro-silicio autofluente)
Composición: Ni (70-80%), Cr (10-15%), B (2-4%), Si (3-5%)
Efecto de rendimiento:
Resistencia al desgaste: La dureza alcanza HRC 50-60, adecuada para condiciones de alta fricción.
Autofluidificante: Buena fluidez, capa de revestimiento densa y sin poros.
Aplicaciones típicas: Piezas de eje, superficie de dientes de engranajes, reparación de moldes.
Ⅱ Polvo de aleación a base de cobalto.
1. Estelita 6 (aleación de estelita)
Composición: Co (resto), Cr (28-32%), W (4-6%), C (1,0-1,7%)
Efecto de rendimiento:
Súper resistencia al desgaste: dureza HRC 40-50, resistencia al desgaste adhesivo y al desgaste abrasivo.
Resistencia a altas temperaturas: sigue manteniendo una alta resistencia a 800-1000℃.
Aplicaciones típicas: superficie de sellado de válvulas de turbinas, álabes de turbinas de motores aeronáuticos.
2. Tribaloy T-800 (aleación de cobalto-molibdeno-silicio)
Composición: Co (resto), Mo (28-32%), Si (2-3%), Cr (17-19%)
Efecto de rendimiento:
Bajo coeficiente de fricción: excelente rendimiento autolubricante, adecuado para entornos de fricción seca.
Resistencia al choque térmico: mejor resistencia a la fatiga térmica que las aleaciones tradicionales a base de cobalto.
Aplicaciones típicas: cojinetes de alta temperatura, anillos de asiento de válvulas de motores de combustión interna.
Polvo de aleación a base de hierro
1. Polvo de acero inoxidable 316L
Composición: Fe (equilibrio), Cr (16-18%), Ni (10-14%), Mo (2-3%)
Efecto de rendimiento:
Resistencia a la corrosión: anti-pitting y anti-corrosión bajo tensión, apto para ambientes ácidos.
Económico: menor coste que las aleaciones a base de níquel/cobalto.
Aplicaciones típicas: cuerpo de bomba, válvula, equipo de procesamiento de alimentos.
2. FeCrNiMoB (aleación resistente al desgaste a base de hierro)
Composición: Fe (equilibrio), Cr (15-20%), Ni (5-10%), Mo (2-4%), B (1-2%)
Efecto de rendimiento:
Resistencia al desgaste y a la corrosión: dureza HRC 45-55, adecuada para entornos de corrosión media.
Aplicaciones típicas: engranajes de maquinaria minera, varillas hidráulicas.
Ⅳ Polvo compuesto reforzado con cerámica
1. WC-Co (material compuesto de carburo de wolframio y cobalto)
Composición: WC (80-90%), Co (10-20%)
Efecto de rendimiento:
Dureza ultra alta: La dureza de la capa de revestimiento puede alcanzar HRC 60-70, y la resistencia al desgaste se mejora entre 3 y 5 veces.
Resistencia a los impactos: La fase de unión del cobalto aumenta la tenacidad.
Aplicaciones típicas: brocas, bordes de herramientas, superficies de rodillos.
2. Cr3C2-NiCr (material compuesto de níquel-cromo y carburo de cromo)
Composición: Cr3C2 (70-75%), Ni (20-25%), Cr (resto)
Efecto de rendimiento:
Resistencia al desgaste a altas temperaturas: resistencia al desgaste estable por debajo de 800℃.
Resistencia a la oxidación: adecuado para entornos de corrosión a alta temperatura que contengan azufre y cloro.
Aplicaciones típicas: tubos de calderas, revestimientos de altos hornos calientes.
Otros:
Normas de control de calidad
Resistencia de adherencia del revestimiento: Según GB/T 41477-2022, la resistencia a la tracción debe ser ≥ 90% de la materia prima.
Prueba de dureza: Utilice el durómetro Vickers (GB/T 4340.1-2009) para verificar la dureza objetivo.
Prueba de resistencia a la corrosión: Prueba de picaduras según ASTM G48, o prueba de niebla salina (ISO 9227).
Análisis metalográfico: Comprobar que la capa de revestimiento no presenta poros ni grietas (porosidad ≤ 2%).
La selección del polvo de aleación para la reparación de revestimientos por láser debe tener en cuenta de forma exhaustiva la adecuación del sustrato, el entorno de trabajo y la rentabilidad:
Aleación a base de níquel: adecuada para altas temperaturas y fuerte corrosión en los sectores aeroespacial y energético;
Aleación a base de cobalto: se especializa en la resistencia extrema al desgaste y en condiciones de alta temperatura;
Aleación con base de hierro: adecuada para piezas industriales de bajo coste y rendimiento medio;
Materiales compuestos cerámicos: utilizados para minas ultraduras y resistentes al desgaste y para reparaciones de herramientas.
En aplicaciones prácticas, es necesario optimizar los parámetros del proceso (como la potencia del láser y la velocidad de escaneado) para garantizar que el rendimiento de la capa de revestimiento cumpla las normas.
Directrices para la selección de polvos de aleación
| Requisito | Aleación recomendada | Ventajas clave |
| Resistencia a la oxidación a altas temperaturas | Inconel 625, Stellite 6 | Resistencia a altas temperaturas, resistencia a la fluencia |
| Gran resistencia a la corrosión | Hastelloy C276, 316L | Resistencia a la corrosión por iones ácido/cloruro |
| Resistencia ultra alta al desgaste | WC-Co, Stellite 6 | Dureza HRC 50-70 |
| Resistencia al choque térmico | Tribaloy T-800 | Bajo coeficiente de dilatación térmica, autolubricante |
| Reparaciones rentables | FeCrNiMoB, 316L | Bajo coste, rendimiento equilibrado |


