Fabrico de revestimentos de alto desempenho para componentes importantes de grandes centrais eléctricas

Fornecemos o fabrico de revestimento de alto desempenho para componentes importantes de grandes centrais eléctricas (energia verde, centrais hidroeléctricas, produção de energia térmica, centrais nucleares, produção de energia eólica e outras centrais eléctricas). Prestamos serviços de fabrico de revestimento por revestimento a laser para reparação direta no local, bem como aceitamos que os clientes enviem para a nossa fábrica peças que necessitem de ser reparadas e, em seguida, efectuamos o fabrico de revestimento para os clientes. Ao mesmo tempo, também podemos fornecer aos clientes soluções personalizadas para um conjunto completo de equipamentos de reparação para satisfazer as várias condições exigentes dos clientes. Atualmente, o nosso nível técnico é líder na indústria, e a nossa tecnologia, processo e equipamento de revestimento a laser desenvolvidos de forma independente foram unanimemente elogiados pelos clientes. Até à data, a nossa empresa tem mais de dezenas de experiências de cooperação com grandes centrais eléctricas.

Ⅰ Componentes principais que necessitam de reparação da superfície

1. Componentes principais do gerador

1.1 Rolamentos: Devido ao funcionamento prolongado com cargas elevadas, é provável que ocorram desgaste, fissuras ou buracos de areia. Têm de ser reparados por raspagem, polimento ou pulverização térmica para garantir a densidade dos pontos de contacto (1-2 rolamentos-guia/cm²) e a área sem contacto (≤15%).

1.2 Cabeça axial e placa de espelho: A superfície de contacto da cabeça de impulso deve ser lisa e sem rebarbas, e o acabamento da superfície da placa de espelho deve atingir ▽10 ou superior (equivalente a Ra≤0,1μm). Após o reparo, a precisão dimensional e os requisitos de folga de ajuste devem ser atendidos.

1.3 Arrefecedor: As fugas nos tubos de cobre devem ser bloqueadas e o número de tubos bloqueados num sentido não deve exceder 1/5 do número total. O teste de pressão requer 0,35MPa/30 minutos sem fugas.

2. Turbina a vapor e sistema de rotor

2.1 Rotor de alta/média pressão e rotor de baixa pressão: foco na reparação do pescoço do eixo, raiz do impulsor do estágio de regulação de velocidade e outras peças, e deteção de fissuras através da deteção de falhas ultra-sónicas e deteção de falhas de superfície. O desvio da dureza deve ser controlado dentro da mesma circunferência ≤30HB e do mesmo barramento ≤40HB.

2.2 Lâminas e conectores: A superfície da lâmina deve estar isenta de fissuras e riscos. Os orifícios dos tirantes e as peças da correia devem ser controlados regularmente. As lâminas da última fase devem ser inspeccionadas em cada revisão.

2.3 Chicanas e bocais: A superfície deve estar isenta de fissuras ou marcas de colisão. Após a reparação, deve cumprir a norma DL/T438-2000.

3. Componentes de sistemas de alta temperatura e alta pressão

3.1 Parafusos de alta temperatura (≥32mm): utilizados para fixar componentes de alta temperatura (como cilindros). Os danos por deformação e o desgaste da rosca devem ser verificados. Após a reparação, devem cumprir a norma DL/T439-2006.

3.2 Cilindro e peças fundidas da válvula principal: fissuras superficiais, inclusões de escória e outros defeitos têm de ser reparados. A primeira inspeção deve ser realizada após 50 000 horas de funcionamento e o período subsequente deve ser de 50 000 horas.

4. Equipamentos auxiliares

4.1 Travões e armários de travões: Os pistões, cilindros e comportas têm de ser reparados quanto a desgaste ou marcas de queimadura. As comportas devem ser substituídas quando a espessura perdida for superior a 1/4 da espessura original.

4.2 Depósito de óleo e distribuidor de óleo: a limpeza não requer impurezas. Após a instalação, é necessário efetuar um teste de vento e um teste de pressão para garantir a estanquidade.

Ⅱ Normas de qualidade e principais requisitos envolvidos

1. Propriedades mecânicas e normas de tratamento de superfície

1.1 Requisitos de raspagem de rolamentos: densidade de pontos de contacto (1-2 rolamentos-guia/cm²), área sem contacto (≤15%), rugosidade da superfície Ra≤1,6μm.

1.2 Reparação de revestimento a laser (GB/T 41477-2022): Aplicável a componentes como as pás do rotor. A força de ligação da camada de reparação deve atingir mais de 90% da matéria-prima, e a vida à fadiga deve cumprir as condições de trabalho.

1.3 Deteção de defeitos por ultra-sons (DL/T438-2000): utilizada para detetar defeitos internos, como nos rotores e nas pás. Após a reparação, não deve haver fissuras ou poros excessivos.

2. Resistência à pressão e normas de vedação

2.1 Teste de pressão do refrigerador: 0,35MPa/30 minutos sem fugas, rácio de obstrução do tubo ≤20%.

2.2 Vedação do reservatório de óleo: após a instalação, deve passar no teste de vento e no teste de pressão, e os parafusos devem ser apertados sem afrouxar.

3. Normas relativas aos materiais e ao tratamento térmico

3.1 Peças de liga de alta temperatura (como GH4169): A composição química deve estar em conformidade com a norma GB/T 5307-2004 e, após a reparação, deve passar no teste de névoa salina (GJB 150.11A-2009) para verificar a resistência à corrosão.

3.2 Controlo da dureza (JB/T1265-2002): O desvio de dureza da área de reparação do rotor deve ser controlado dentro de 30HB (circunferencial) e 40HB (axial).

4. Ensaios não destrutivos e análise metalográfica

4.1 Ensaio por Penetrante (HB/Z 61): Utilizado para verificar a existência de microfissuras superficiais, não devendo existir defeitos lineares contínuos após a reparação.

4.2 Inspeção metalográfica: Os componentes de alta temperatura (como os rotores) necessitam de detetar alterações organizacionais para evitar a corrosão intergranular causada pelo sobreaquecimento.

Ⅲ Processo de reparação e pontos de controlo de qualidade

1. Pré-tratamento:

1.1 Limpeza mecânica (jato de areia, granalhagem) para remover a camada de óxido, limpeza química (decapagem, desengorduramento) para garantir a ausência de manchas de óleo.

2. Seleção da tecnologia de reparação:

2.1 Revestimento por laser: Para componentes de alta precisão (como lâminas), é necessário controlar o alcance da zona afetada pelo calor.

2.2 Galvanoplastia/revestimento químico: restaurar a resistência ao desgaste do munhão, e a espessura do revestimento deve ser uniforme (como cromagem ≥ 50μm).

3. Pós-processamento e aceitação:

3.1 O tratamento de passivação melhora a resistência à corrosão, verificada por ensaio de projeção salina.

3.2 Remedição de dimensões e ensaios não destrutivos (tais como ensaios ultra-sónicos e de partículas magnéticas) para garantir a conformidade com as normas de tolerância e de defeitos.

A reparação de superfícies metálicas em grandes centrais eléctricas exige a seleção de processos para diferentes condições de trabalho e segue rigorosamente as normas nacionais (como a GB/T 41477), as normas industriais (como a DL/T438) e as especificações do fabricante do equipamento. Os principais pontos de controlo incluem a rugosidade da superfície, as propriedades mecânicas, a vedação e a resistência à corrosão, combinados com ensaios não destrutivos e análises metalográficas para garantir a fiabilidade da reparação. Para mais informações, consulte o “Projeto de revisão de geradores e normas de qualidade” e as normas de revisão para unidades de energia térmica.

Tipos de pós metálicos mais utilizados e suas caraterísticas

Ⅰ. Pó de liga à base de níquel

1. Inconel 625 (liga de níquel-crómio-molibdénio-nióbio)

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

Efeito de desempenho:

Resistência a altas temperaturas: pode funcionar por um longo tempo abaixo de 800 ℃, com excelente desempenho anti-oxidação.

Resistência à corrosão: resistente à água do mar, a gases ácidos (como o H₂S) e à corrosão por cloretos.

Alta resistência: A dureza da camada de revestimento pode atingir HRC 25-30, e a força de ligação é alta (≥400MPa).

Aplicações típicas: lâminas de turbinas a gás, condutas de plataformas offshore, permutadores de calor de centrais nucleares.

2. Hastelloy C276 (liga de Hastelloy)
Composição: Ni (equilíbrio), Cr (14-17%), Mo (15-17%), W (3-4.5%)

Efeito de desempenho:

Forte resistência à corrosão: Tolerante ao ácido sulfúrico concentrado, ao ácido clorídrico e aos meios que contêm iões cloreto.

Resistência à oxidação a alta temperatura: A temperatura máxima de funcionamento pode atingir 1200℃ (curto prazo).

Aplicações típicas: Paredes interiores de reactores químicos, componentes de sistemas de dessulfuração de gases de combustão.

3. NiCrBSi (liga autoflutuante de níquel-crómio-boro-silício)
Composição: Ni (70-80%), Cr (10-15%), B (2-4%), Si (3-5%)

Efeito de desempenho:

Resistência ao desgaste: A dureza atinge HRC 50-60, adequada para condições de elevada fricção.

Autofluxo: Boa fluidez, camada de revestimento densa e sem poros.

Aplicações típicas: Peças de veios, superfície de dentes de engrenagens, reparação de moldes.

Ⅱ Pó de liga à base de cobalto

1. Stellite 6 (liga de Stellite)

Composição: Co (restante), Cr (28-32%), W (4-6%), C (1,0-1,7%)

Efeito de desempenho:

Super-resistência ao desgaste: dureza HRC 40-50, resistência ao desgaste adesivo e ao desgaste abrasivo.

Resistência a altas temperaturas: ainda mantém alta resistência a 800-1000 ℃.

Aplicações típicas: superfície de vedação de válvulas de turbina, pás de turbinas de motores de aeronaves.

2. Tribaloy T-800 (liga de cobalto-molibdénio-silício)

Composição: Co (restante), Mo (28-32%), Si (2-3%), Cr (17-19%)

Efeito de desempenho:

Baixo coeficiente de fricção: excelente desempenho de auto-lubrificação, adequado para ambientes de fricção seca.

Resistência ao choque térmico: melhor resistência à fadiga térmica do que as ligas tradicionais à base de cobalto.

Aplicações típicas: rolamentos de alta temperatura, anéis de assento de válvulas de motores de combustão interna.

Ⅲ Pó de liga à base de ferro

1. Pó de aço inoxidável 316L

Composição: Fe (equilíbrio), Cr (16-18%), Ni (10-14%), Mo (2-3%)

Efeito de desempenho:

Resistência à corrosão: anti-pitting e corrosão sob tensão, adequada para ambientes ácidos.

Económico: custo inferior ao das ligas à base de níquel/cobalto.

Aplicações típicas: corpo da bomba, válvula, equipamento de processamento de alimentos.

2. FeCrNiMoB (liga resistente ao desgaste à base de ferro)

Composição: Fe (equilíbrio), Cr (15-20%), Ni (5-10%), Mo (2-4%), B (1-2%)

Efeito de desempenho:

Resistência ao desgaste e resistência à corrosão: dureza HRC 45-55, adequada para ambientes de corrosão média.

Aplicações típicas: engrenagens de máquinas mineiras, hastes hidráulicas.

Ⅳ Pó compósito reforçado com cerâmica

1. WC-Co (material compósito de carboneto de tungsténio e cobalto)

Composição: WC (80-90%), Co (10-20%)

Efeito de desempenho:

Dureza ultra-alta: A dureza da camada de revestimento pode atingir HRC 60-70, e a resistência ao desgaste é melhorada em 3-5 vezes.

Resistência ao impacto: A fase de ligação do cobalto aumenta a resistência.

Aplicações típicas: brocas, arestas de ferramentas, superfícies de rolos.

2. Cr3C2-NiCr (material compósito de carboneto de crómio, níquel e crómio)

Composição: Cr3C2 (70-75%), Ni (20-25%), Cr (restante)

Efeito de desempenho:

Resistência ao desgaste a alta temperatura: resistência ao desgaste estável abaixo de 800 ℃.

Resistência à oxidação: adequado para ambientes de corrosão a alta temperatura contendo enxofre e cloro.

Aplicações típicas: tubos de caldeiras, revestimentos de altos-fornos a quente.

Outros:

Normas de controlo de qualidade
Força de ligação do revestimento: De acordo com GB/T 41477-2022, a resistência à tração deve ser ≥ 90% da matéria-prima.
Teste de dureza: Utilizar o aparelho de ensaio de dureza Vickers (GB/T 4340.1-2009) para verificar a dureza pretendida.
Ensaio de resistência à corrosão: Ensaio de corrosão por picadas de acordo com a norma ASTM G48, ou ensaio de projeção de sal (ISO 9227).
Análise metalográfica: Verificar se a camada de revestimento não apresenta poros e fissuras (porosidade ≤ 2%).

A seleção do pó de liga metálica para a reparação do revestimento a laser deve ter em conta a correspondência do substrato, o ambiente de trabalho e a relação custo-eficácia:
Liga à base de níquel: adequada para altas temperaturas e forte corrosão nos sectores aeroespacial e da energia;
Liga à base de cobalto: especializada em resistência extrema ao desgaste e em condições de alta temperatura;
Liga à base de ferro: adequada para peças industriais de baixo custo e de desempenho médio;
Materiais compósitos cerâmicos: utilizados para minas e reparações de ferramentas ultra-duras e resistentes ao desgaste.
Nas aplicações práticas, os parâmetros do processo (como a potência do laser e a velocidade de varrimento) têm de ser optimizados para garantir que o desempenho da camada de revestimento cumpre as normas.

Orientações para a seleção de pós de liga metálica

RequisitoLiga recomendadaPrincipais vantagens
Resistência à oxidação a alta temperaturaInconel 625, Stellite 6Resistência a altas temperaturas, resistência à fluência
Forte resistência à corrosãoHastelloy C276, 316LResistência à corrosão por iões de ácido/cloreto
Resistência ao desgaste ultra-elevadaWC-Co, Stellite 6Dureza HRC 50-70
Resistência ao choque térmicoTribaloy T-800Baixo coeficiente de expansão térmica, auto-lubrificante
Reparações económicasFeCrNiMoB, 316LBaixo custo, desempenho equilibrado