Resumo

A tecnologia de revestimento a laser emergiu como um método eficaz para melhorar o desempenho das pás de refinadores de papel. Este estudo investiga a fabricação de um revestimento compósito cerâmico à base de Ni reforçado com partículas de WC sobre um substrato de aço 65Mn utilizando revestimento a laser. As propriedades mecânicas, a resistência ao desgaste e a resistência à corrosão do revestimento são examinadas, revelando que o revestimento a laser melhora significativamente a vida útil e a estabilidade operacional da pá.

I. Introdução

O refinador é um componente crítico no processo de fabricação de celulose e papel, com suas lâminas suportando rotação em alta velocidade e atrito constante com as fibras. Esse desgaste e corrosão podem levar à diminuição da eficiência do equipamento e à deterioração da qualidade da celulose. As lâminas metálicas tradicionais apresentam limitações nos ambientes de produção modernos. Tecnologia de revestimento a laserA técnica avançada de modificação de superfície oferece uma solução através da deposição de ligas de alto desempenho ou materiais cerâmicos sobre o substrato, aumentando significativamente a resistência ao desgaste e à corrosão das lâminas.

II. Materiais e Métodos Experimentais

1. Materiais e Equipamentos

Material do substratoAço 65Mn

Material de revestimento: Pó de liga de níquel Ni55 e pó de WC fundido esférico (proporção de massa 7:3)

Equipamentos principaisSistema de revestimento a laser GKS-LC3005G, testador de microdureza, testador de resistência de adesão, testador de desgaste, estação de trabalho eletroquímica, etc.

2. Processo de Preparação do Revestimento

O processo de preparação do revestimento cerâmico composto por laser inclui várias etapas:

Pré-tratamento do substratoTriturar e pré-aquecer o substrato para evitar rachaduras.

Mistura e peneiração de pósClassificação dos pós (50-150 μm)

Revestimento a laserUtilizando uma potência de laser de 160 W, velocidade de varredura de 8 mm/s e taxa de alimentação de pó de 15,5 g/min.

Pós-processamentoResfriamento lento, seguido de retificação e polimento.

III. Testes de desempenho e análise de resultados

1. Propriedades Mecânicas

O processo de revestimento a laser aumentou significativamente a microdureza e a resistência de adesão do revestimento. O revestimento apresentou resistência superior à deformação e ao descascamento, tornando-o altamente adequado para aplicações de alto desempenho na indústria de fabricação de papel.

2. Resistência ao desgaste

A resistência ao desgaste das lâminas revestidas foi substancialmente melhorada, com a perda de peso média reduzida para apenas 0,00016%, em comparação com 0,00057% para as lâminas não revestidas. As partículas de WC reforçaram o revestimento, melhorando efetivamente sua resistência ao desgaste.

3. Resistência à corrosão

O revestimento aplicado a laser demonstrou uma mudança positiva no potencial de autocorrosão, reduzindo a densidade de corrente em uma ordem de magnitude. Essa mudança melhorou significativamente a resistência à corrosão da lâmina, tornando-a mais durável em ambientes operacionais severos.

IV. Conclusão

O revestimento cerâmico composto WC/Ni55 foi criado em lâminas de aço 65Mn usando revestimento a laser A tecnologia proporciona dureza superior, resistência de ligação e excelente resistência ao desgaste e à corrosão. Essa tecnologia não apenas prolonga significativamente a vida útil das lâminas de refinadores, como também melhora seu desempenho em ambientes de alta carga e alta corrosão. O revestimento a laser apresenta um método eficaz para aumentar a eficiência e a longevidade das lâminas de refinadores, oferecendo benefícios substanciais para a indústria de fabricação de papel.