Rezumat

Tehnologia de placare cu laser a apărut ca o metodă eficientă de îmbunătățire a performanței lamelelor de rafinare a hârtiei. Acest studiu investighează fabricarea unui strat compozit ceramic pe bază de Ni, întărit cu particule de WC, pe un substrat de oțel 65Mn, utilizând placarea cu laser. Sunt examinate proprietățile mecanice, rezistența la uzură și rezistența la coroziune ale stratului de acoperire, relevând faptul că placarea cu laser îmbunătățește semnificativ durata de viață și stabilitatea operațională a lamei.

I. Introducere

Mașina de rafinat este o componentă critică în procesul de fabricare a celulozei și hârtiei, cu lamele sale care suportă rotații de mare viteză și frecare constantă cu fibrele. Această uzură și coroziune pot duce la scăderea eficienței echipamentului și la compromiterea calității pastei. Lamele metalice tradiționale au limite în mediile de producție moderne. Tehnologie de placare cu laser, o tehnică avansată de modificare a suprafețelor, oferă o soluție prin depunerea de aliaje de înaltă performanță sau materiale ceramice pe substrat, îmbunătățind semnificativ rezistența la uzură și coroziune a lamelor.

II. Materiale și metode experimentale

1. Materiale și echipamente

Material substrat: Oțel 65Mn

Material de placare: Pulbere de aliaj pe bază de nichel Ni55 și pulbere de WC turnat sferic (raport de masă 7:3)

Echipament principal: Sistem de placare cu laser GKS-LC3005G, tester de microdurețe, tester de rezistență la lipire, tester de uzură, stație de lucru electrochimică etc.

2. Procesul de pregătire a acoperirii

Procesul de preparare a stratului compozit ceramic placat cu laser include mai multe etape:

Pretratarea substratului: Șlefuirea și preîncălzirea substratului pentru a preveni crăparea

Amestecarea și cernerea pulberilor: Dimensionarea pulberilor (50-150μm)

Placare cu laser: Folosind o putere laser de 160 W, o viteză de scanare de 8 mm/s și o rată de alimentare cu pulbere de 15,5 g/min

Post-procesare: Răcire lentă, urmată de șlefuire și lustruire

III. Testarea performanței și analiza rezultatelor

1. Proprietăți mecanice

Procesul de placare cu laser a îmbunătățit semnificativ microduritatea și rezistența la lipire a stratului de acoperire. Stratul de acoperire a prezentat o rezistență superioară la deformare și exfoliere, ceea ce îl face foarte potrivit pentru aplicații de înaltă performanță în industria de fabricare a hârtiei.

2. Rezistență la uzură

Rezistența la uzură a lamelor acoperite a fost îmbunătățită substanțial, pierderea medie în greutate fiind redusă la numai 0,00016%, comparativ cu 0,00057% pentru lamele neacoperite. Particulele de WC au întărit acoperirea, îmbunătățindu-i în mod eficient rezistența la uzură.

3. Rezistența la coroziune

Acoperirea acoperită cu laser a demonstrat o schimbare pozitivă a potențialului de autocoroziune, reducând densitatea curentului cu un ordin de mărime. Această schimbare a îmbunătățit semnificativ rezistența la coroziune a lamei, făcând-o mai durabilă în medii operaționale dificile.

IV. Concluzii

Acoperirea ceramică compozită WC/Ni55 creată pe lamele din oțel 65Mn folosind placare cu laser oferă duritate superioară, rezistență la lipire și rezistență excelentă la uzură și coroziune. Această tehnologie nu numai că prelungește în mod semnificativ durata de viață a lamelelor de rafinare, dar îmbunătățește și performanța acestora în medii cu sarcină mare și coroziune ridicată. Placarea cu laser reprezintă o metodă eficientă de îmbunătățire a eficienței și longevității lamelelor de rafinare, oferind beneficii substanțiale industriei de fabricare a hârtiei.