Повышение эксплуатационной стойкости поверхностей элементов котлов с "кипящим слоем" путем создания защитных покрытий сверхзвуковой газопорошковой наплавкой

• Автор: Маньковский, Сергей Александрович
• Шифр специальности: 05.03.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Барнаул
• Количество страниц: 156 с. : ил.

ОСНОВНЫЕ УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Анализ способов создания защитных покрытий на элементах котлов

с «кипящим слоем»

1.1.1 Способы напыления защитных покрытий

1.1.2 Способы наплавки защитных покрытий

1.2 Анализ материалов, используемых для создания защитных покрытий

1.3 Постановка цели и задач исследования

2. МАТЕРИАЛЫ, АППАРАТУРА И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ ЗАЩИТНЫХ ПОКРЫТИЙ

2.1 Материалы для создания защитных покрытий

2.2 Технологическая аппаратура для реализации процесса дозвуковой

и сверхзвуковой газопорошковой наплавки
2.3 Методика выполнения технологических экспериментов по наплавке защитных покрытий
2.4 Комплекс методов исследования механических и эксплуатационных свойств, структуры и фазового состава защитных покрытий
2.5 Прогнозирование свойств защитных покрытий на основе регрессионных моделей
Выводы
3. СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ИССЛЕДОВАНИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ДОЗВУКОВОЙ И СВЕРХЗВУКОВОЙ ГАЗОПОРОШКОВОЙ НАПЛАВКИ И СВОЙСТВ ЗАЩИТНЫХ ПОКРЫТИЙ
3.1 Сравнительные исследования технологических параметров и характеристик газового потока при дозвуковой и сверхзвуковой
газопорошковой наплавки
3.2 Исследования механических и эксплуатационных свойств защитных покрытий, выполненных дозвуковой газопорошковой наплавкой
3.2.1 Результаты световой микроскопии
3.2.2 Результаты исследований фазового состава
3.2.3 Результаты измерения микротвердости по сечению наплавленных слоев
3.2.4 Исследование износостойкости защитных покрытий
3.3 Исследования механических и эксплуатационных свойств защитных
покрытий, выполненных сверхзвуковой газопорошковой наплавкой
3.3.1 Результаты световой микроскопии
3.3.2 Результаты исследований фазового состава
3.3.3 Результаты измерения микротвердости по сечению наплавленных слоев, границе сплавления и приграничных участках
3.3.4 Исследование износостойкости защитных покрытий
3.4 Сравнительный анализ исследований свойств защитных покрытий, при дозвуковой и сверхзвуковой газопорошковой наплавке
Выводы
4. ПРАКТИЧЕСКОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЯ

ОСНОВНЫЕ УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ
ГПН - газопорошковая наплавка,
СГП-наплавка - сверхзвуковая газопорошковая наплавка,
ККС - котлоагрегат с «кипящим слоем», атм. - атмосфера,
Сагр - время нагрева металла, с,
Енапл. - дистанция наплавки, мм,
Енагр. — дистанция нагрева металла, мм,
1П - длина сверхзвукового пламени, мм,
<3П - диаметр пятна нагрева, мм,
Ь - ширина наплавленного слоя, мм,
Ъ - толщина наплавленного слоя, мм,
Ун. - скорость наплавки, м/ч,
вп - массовый расход порошка при непрерывной подаче, кг/ч,
О - общий расход газов, м3/ч,
ц - коэффициент использования порошкового материала при наплавке.
та дает меньшую длину волны, которая позволяет с большой вероятностью обнаружить имеющиеся структурные фазовые составляющие в покрытии. Для поглощения Кр-излучения использовался [3-фильтр.
Поверхность наплавленного слоя подготавливалась с помощью полирования, после чего образец закреплялся в специальную кювету. Далее кювета с образцом устанавливалась в дифрактометр, где наплавленный слой сканировался рентгеновским лучом (глубина сканирования - 0,1.. .0,3 мм).
Так как в качестве наплавочного материала использовались самофлю-сующиеся сплавы системы №-Сг-В-8ц то известно, что наплавленное покрытие получается карбидонасыщеным. Поэтому с помощью фазового рентгеноструктурного анализа предполагалось установить наличие у-фазы на основе №; наличие карбидов Сг3С2; Сг7С3; Ре3С и боридов; вычислить физическое уширение (характеристику напряжений второго рода). Идентификация фазовых составляющих проводилась по общепринятой методике [57, 58]. Полученные рентгенограммы расшифровывались с использованием справочников [59].
Режим съемки: ток трубки 1тр=6 мА, напряжении трубки итр.= 26 кВ; предел измерения - 20; постоянная времени - 5; длина волны ХКа= 1,78892 А0, скорость диаграммной ленты - 60 мм/ч; скорость движения счетчика 1°/мин. Исходя из химического состава наплавочного материала, съемка рентгенограмм проводилась в пределах угла 20 = 45°,..65°, так как именно в указанных пределах проявляется фазовый состав данного покрытия.
Метод определения микротвердости
С целью исследования механических свойств наплавленных покрытий в поперечном сечении, проводились исследования микротвердости, как показателя однородности состава покрытий при одновременном определении общего уровня изменения твердости. Микротвердость является не только характеристикой сопротивления материала внедрению твердого наконечника. Распределение микротвердости качественно характеризует в первую очередь микроструктуру исследуемого материала, ее однородность или неоднородность, насыщенность твердой фазой, равномерность расположения твердой фазы в мат-