Совершенствование состава проволок для дуговой металлизации жаростойких покрытий на основе нейросетевого моделирования

• Автор: Невежин, Станислав Владимирович
• Шифр специальности: 05.02.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 126 с. : ил.

Оглавление
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНАЯ КОРРОЗИЯ

И ЗАЩИТА ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ

1.1. Высокотемпературная коррозия, материалы и методы защиты

1.2. Нейросетевое моделирование как инструмент совершенствования материалов для нанесения жаростойких покрытий

1.3. Выводы по главе

ГЛАВА 2. НЕЙРОСЕТЕВАЯ МОДЕЛЬ ПРОЦЕССА ОКИСЛЕНИЯ ПРОВОЛОК ПРИ ИХ РАСПЫЛЕНИИ ДУГОВОЙ МЕТАЛЛИЗАЦИЕЙ

2.1 Определение исходного множества данных

2.2 Построение нейросетевой модели

2.3 Анализ влияния режимов дуговой металлизации и состава проволок
на степень окисления покрытий и их оптимизация
2.4 Выводы по главе
ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ СВОЙСТВ МЕТАЛЛИЗАЦИОННЫХ ПОКРЫТИЙ ИЗ УСОВЕРШЕНСТВОВАННЫХ ПРОВОЛОК
3.1. Материалы для исследования
3.2. Методы исследования
3.3 Результаты исследования и их анализ
3.4 Выводы по главе
ГЛАВА 4. ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ И ПРИМЕНЕНИЯ
ПРОВОЛОК ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ ЖАРОСТОЙКИХ ПОКРЫТИЙ
4.1. Расчет шихты и маршрута волочения проволок
4.2. Контроль качества проволок и металлизационных покрытий
4.3. Разработка технологии нанесения жаростойких покрытий
4.4. Выводы по главе
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Приложение 1 Результаты расчета по математической модели
Приложение 2 Акт о внедрении результатов диссертационной работы
Приложение 3 Отзыв о внедрении результатов диссертационной работы

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность работы.
В различных отраслях промышленности есть потребность в защите узлов оборудования от высокотемпературной коррозии, эффективно удовлетворить которую можно при нанесении защитных покрытий методами газотермического напыления (ГТН). В частности, в современной энергетике актуальны проблемы коррозии поверхностей нагрева котлов тепловых электростанций (ТЭС), таких как трубы топочных экранов и пароперегревателей, эксплуатирующихся при температурах до 700°С и контактирующих с агрессивными фракциями летучей золы, движущимися с высокой скоростью в дымовых газах.
Специфика узлов, подверженных высокотемпературной коррозии, а именно сложная форма, большие габариты и масса, высокие ежедневные убытки от ремонтных простоев, определяют необходимость проведения работ в монтажных условиях в минимальные сроки и по приемлемой стоимости. Выполнение этих требований возможно при напылении жаростойких покрытий из экономнолегированных порошковых проволок (ПП) с помощью производительного мобильного оборудования дуговой металлизации (ДМ).
Однако в настоящее время в России отсутствуют проволоки для металлизации покрытий с необходимой жаростойкостью. Анализ проведенных ранее исследований показал, что применяемые проволоки не удовлетворяют потребителей по критерию «цена - качество». В них или избыточное содержание легирующих элементов, приводящее к увеличению стоимости нанесения покрытия, или недостаточное, что приводит к снижению жаростойкости покрытия.
Сложность разработки ПП обусловлена особенностями процесса ДМ, где большое количество входных параметров (таких как состав проволоки, особенности ее плавления и взаимодействия расплавленного металла с газами

^еО “
(.РеО)

[КеО]
N . тп 1 РеО У
при п =

1 _(Э,От)) X” (эрт) к? [э,.] ) {ктЫ-1^
(1.29)
(1.30)
при п =
І - іп
уэ, ~1э
где Ьі = ■
7 +Л.

э,,о„

1 + Ь;

э,}о,
-1 + Ь

(1.31)
(э,А)
т:,",-х'"-[зі]
Предельные диффузионные потоки компонентов на границе металл-шлак ІГ = кдСІ = ріУ^рс, /100Л7,- (1.32)
где р = 0,5+ 2,0- конвективная постоянная, одинаковая для всех реагентов, с-,/2; принято р = 1,2 [52]; 7) - коэффициенты диффузии компонентов в расплаве, м2/с; р - плотность металла или шлака, г/см3; М, - молекулярная масса компонентов, г/моль.
После определения х из уравнения (1-28) и, соответственно, диффузионных потоков на границе металл - шлак (для БеО - 1Рео, для компонентов - 1Э ) можно рассчитать содержание оксидов и элементов в капле
после процессов на шаге во фронтальной части.
Оксиды в шлаке:
{тРЛ) = {тР,ом) + Ізі - [мэком ),-•/• (1 - К)'Ат (1-33)
77(9 в шлаке:
п+1 п
т(УеО) = т(РеО) ~ ^ Ре О ‘ МРе
/■(І-Ь)-Лг («Г } = [тэ 1 - 7э; • М3і •/•(!- Ь)-Лт
элементы в капле:
(1.34)
(1.35)