Повышение эксплуатационной стойкости поверхностей элементов котлов с «кипящим слоем» путем создания защитных покрытий сверхзвуковой газопорошковой наплавкой
Диссертация
В теплоэнергетике одной из основных проблем является поверхностный износ, где твердые частицы топлива и золы нередко очень быстро разрушают системы топливоподачи, трубы и стенки газоходов, лотки и трубы гидрозолоудаления котлоагрегатов. Примером тому, является интенсивный абразивный износ участков трубных панелей котлоагрегатов с «кипящим слоем» (ККС). Котельные установки данного типа имеют… Читать ещё >
Содержание
- 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
- 1. 1. Анализ способов создания защитных покрытий на элементах котлов с «кипящим слоем»
- 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
Список литературы
- Хасуй, А. Наплавка и напыление / А. Хасуй, О. Моригаки- пер. с яп. В.Н. Попова- под ред. B.C. Степина, Н. Г. Шестеркина. — М.: Машиностроение, 1985.-240 е.: ил.
- Кащеев, В.Н. Абразивное разрушение тел / В. Н Кащеев.- М.: Наука, 1970.-248 с.
- Загородских, И.А. Исследование характеристик горения в «кипящем слое» и снижение загрязнения атмосферы теплоэнергетическими установками (на примере ТЭЦ-3, г. Барнаул): автореф. дис.. канд. техн. наук / И. А. Загородских.- Барнаул, 2006. 23 с.
- НПО ЦКТИ Электронный ресурс. / ОАО «Научно-производственное объединение по исследованию и проектированию энергетического оборудования им. Ползунова» Электорн. дан. СПб. [1999−2007] Режим доступа: www.ckti.ru — загл. с экрана.
- Соболев, А.Ю. Повышение конструктивной прочности деталей машин и аппаратов применением защитных покрытий: дис.канд. техн. наук / А. Ю. Соболев. Новосибирск, 1987 — 190 с.
- Радченко, М.В. Комплексные исследования процессов формирования упрочняющих и защитных покрытий электроннолучевым методом: дис.докт. техн. наук: 05.03.01, 05.03.06 / М. В. Радченко. Новосибирск, 1993.- 358 с.
- Антошин, Е. В. Газотермическое напыление покрытий / Е. В. Антошин. М.: Машиностроение, 1974. — 97 с.
- Поляк, М.С. Технология упрочнения. Технологические методы упрочнения. в 2 т. Т. 1 / М. С. Поляк. М.: Машиностроение, 1995.- 832.е.: ил.
- Готлиб, Л. И. Плазменное напыление / Л. И. Готлиб. М: ЦИНТИХИМНЕФ-ТЕМАШ, 1970. — 97 с.
- Сидоров, А.И. Восстановление деталей машин напылением и наплавкой / А. И. Сидоров. М.: Машиностроение, 1987. — 192 е.: ил.
- Линник, В.А. Современная техника газотермического нанесения по-' крытий: учеб. пособие для СПТУ / В. А. Линник, П. Ю. Пекшев. М.: Машиностроение, 1985. — 128 е.: ил.
- Жебряков, О.Ю. Разработка комбинированного метода и технологических основ нанесения защитных покрытий на панели котлов малой мощности модульного типа: дис.. канд. техн. наук / О. Ю. Жебряков. Барнаул, 2002. -125 с.
- Мировая сварка в России Электронный ресурс. / ООО «Шторм-итс» Электрон, дан. Екатеринбург. [2007] Режим доступа: www. storm-its.ru — загл. с экрана.
- От дозвукового к сверхзвуковому газопламенному напылению покрытий при восстановлении и упрочнении деталей машин (обзор) / В. Н. Хромов, В. Г. Верцов, А .Я. Коровин, Н. Г. Абашев // Сварочное производство. 2001. -№ 2. — С. 39−48.
- Хромов, В.Н. Упрочнение и восстановление деталей машин газотермическими покрытиями / В. Н. Хромов, А .Я. Коровин, Н. Г. Абашев // Экономика и производство. 2000. — № 2. — С. 50 — 54.
- Технологические особенности методов сверхзвукового газотермического напыления (обзор) / В. А. Фролов, В. А. Поклад, Д. В. Рябенко,
- Викторенков//Сварочное производство. 2006. -№ 11.-С. 38 -47.
- Герасимов, А.Н. Плазменная технология: опыт разработки и внедрения / А. Н. Герасимов. Л.: Лениздат, 1980.-152 е.: ил.
- Фрумин, И.И. Теоретические и технологические основы наплавки. Новые процессы механизированной наплавки / И. И. Фрумин. Киев, 1977. — 112 с.
- Радченко, М.В. Технологические особенности электроннолучевой наплавки в вакууме: учебное пособие / М.В.Радченко- Алт. гос. техн. ун-т им. И. И. Ползунова. Барнаул: Комби-Принт, 2001. — 52 с.
- Радченко, М.В. Методы электроннолучевой поверхностной обработки сплавов: обзорно-аналитический материал / М. В. Радченко.- Барнаул, 1990. 68 с.
- Евсеев, Г. Б. Оборудование и технология газопламенной обработки металлов и неметаллических материалов: учебник для студентов вузов / Г. Б. Евсеев, Д. Л. Глизманенко. — М.: Машиностроение, 1974. -312 е.: ил.
- Петров Г. Л. Технология и оборудование газопламенной обработки металлов: учебник для машиностроительных техникумов / Г. Л. Петров, Н. Г. Буров, В. Р. Абрамович. Л.: Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1978. — 277 е.: ил.
- Сварка, резка, пайка металлов М.: Аделант, 2003. — 192 с.
- Разработка программного продукта «Прогноз-техно» для исследования зависимости качества защитных покрытий от технологии их напыления / М. В. Радченко, Ю. О. Шевцов, С. А. Маньковский, С. Г. Уварова // Обработка металлов. -2007. № 4. — С. 12−15.
- Поболь, И. Л. Разработка методов электроннолучевого оплавления металлических изделий / И. Л. Поболь, А. А. Шипко // Порошковая металлургия. 1990. — № 14. — С. 93−98.
- Повышение долговечности легированных сталей путем оплавления их поверхности электронным пучком / Н. А. Ольшанский, А. В. Михайлов, В. А. Кривоногов, И. И. Трусова // Металловедение и термическая обработка материалов. 1984. — № 9 — С. 30−31.
- Мовчан, Б.А. Электроннолучевая наплавка и рафинирование металлов и сплавов / Б. А. Мовчан, A.JI. Тихоновский, Ю. А. Курапов. Киев: Наукова думка, 1973.-238 с.
- Радченко, М.В. Структура и свойства индукционных и электроннолучевых наплавок / М. В. Радченко, Н. И. Батырев, В. П. Тимошенко // Металловедение и термическая обработка материалов. 1987. — № 7 — С. 58−59.
- Повышение качества газотермических покрытий при термической обработке токами высокой частоты и лазерным лучом / М. А. Глебова, А. Б. Корнев, В. В. Глебов, Е. К. Березин // Сварочное производство. 2004. — № 6. — С. 43−46.
- Синолицин, Э. К Особенности применения модифицированных струй для газопламенного напыления / Э. К Синолицин // Сварочное производство. -2004. № 9. — С. 40−42.
- Особенности процессов высокоскоростного газопламенного напыления / JI.X. Балдаев Н. Г. Шестеркин, В. А. Лупанов, А. П. Шатов // Сварочное производство. 2003. — № 5. — С 43 — 46.
- Технологические особенности нанесения покрытий методом HVOF на элементы газотурбинных двигателей / В. А. Фролов, В. А. Поклад, Б. В. Рябенко, Д. В. Викторенков, П. А. Шимбирев // Сварочное производство. 2003. — № 11. -С. 23−30.
- Белоцерковский, М.А. Оборудование для активированного газопламенного напыления защитных износостойких покрытий / М. А. Белоцерковский // Упрочняющие технологии и покрытия. 2005. — № 3., — С. 45−48.
- Оборудование «Димет» для нанесения металлических покрытий при производстве и ремонте деталей машин / О. Ф. Клюев, А. И. Каширин, Т.В. Буз-дыгар, А. В. Шкодкин. // Сварочное производство. 2005. — № 9. — С. 43−47.
- Клюев, О.Ф. «Холодное» напыление металлических покрытий / О. Ф. Клюев, А. И. Каширин // Наука и жизнь. 2005. — № 3. — С. 82−85.
- Хасуй, А. Техника напыления: пер. с яп. / А. Хасуй. М.: Машиностроение, 1975.-288 с.
- Гибкие шнуровые материалы Электронный ресурс. / СП «Техни-корд». Электрон, дан. — М., [2003]. — Режим доступа: www.technicord.ru. — загл. с экрана.
- Газотермическое напыление композиционных порошков / А. Я. Кулик, Ю. С. Борисов, А. С. Мнухин, М. Д. Никитин. Л.: Машиностроение, Ленингр. отд-ние, 1985. — 199 е.: ил.
- Порошковая металлургия и напыление покрытия: учебник для вузов /В.Н. Анциферов, Г. В. Бобров, Л. К. Дружинин, С. С. Кипирисов,
- В.И. Костиков, А. В. Крупин, В. В. Кудинов, Г. Б. Либенсон, Б. С. Митин, В. О. Роман. М.: Металлургия, 1987.- 792 с.
- ГОСТ 21 448–75. Порошки из сплавов для наплавки.
- Лившиц, Л.С. Основы легирования наплавленного металла / Л. С. Лившиц, Н. А. Гринберг, Э.Г. Куркумелли-М.: Машиностроение, 1969.- 161 с.
- Трефилов В.И. Физические основы прочности тугоплавких металлов / В. И. Трефилов, Ю. В. Мильман, С. А. Фирстов. Киев: Наукова думка, 1975. -315 с.
- Пильберг, Е. В. Разработка технологии электроннолучевой порошковой наплавки в вакууме жаростойких износостойких покрытий системы Ni-Cr-B-Si: дис.. канд. техн. наук: 05.03.06 /Е. В. Пильберг Барнаул, 1999. — 120 с.
- Бобров Г. В. Нанесение неорганических покрытий (теория, технология, оборудование): учеб. пособие для студентов вузов / Г. В. Бобров, А.А. Ильин- М.: Интермет Инжиниринг, 2004. 624 е.: ил.
- Разработка технологической аппаратуры для сверхзвуковой газопорошковой наплавки / М. В. Радченко, Ю. О. Шевцов, Д. А. Нагорный, С. А. Маньковский, Т. Б. Радченко // Обработка металлов. 2007. — № 1.- С. 16−18.
- Патент на полезную модель № 60 410 Россия, МПК В22 В 19/06 Устройство для сверхзвуковой газопорошковой наплавки / М. В. Радченко, Ю. О. Шевцов, Т. Б. Радченко, Д. А. Нагорный, С.А. Маньковский- заявл. 4.07.2006- опубл. 27.01.2007, Бюл. № 3.
- Шехтер, С .Я. Наплавка металлов / С. Я. Шехтер, A.M. Резницкий. -М.: Машиностроение, 1982. 71 с.:ил.
- Радченко, М.В. Комплексные методы исследований в технологии и материаловедении защитных покрытий: учебное пособие / М. В. Радченко В.Г.Радченко, Ю.О. Шевцов- Алт. гос. техн. ун-т им. И. И. Ползунова.- Барнаул: Изд-во АлтГТУ, 1995. 56 с.
- Лаборатория металлографии / Е. В. Панченко, Ю. А. Скаков, Б. И. Кример и др. 2-е изд. — М.: Металлургия, 1972. — 240 с.
- ГОСТ 9.302 79. Единая система защиты от коррозии и старения. Покрытия металлические и неметаллические неорганические. Правила приемки и методы контроля.
- Коваленко, B.C. Металлографические реактивы: справочное издание /
- B.C. Коваленко. 3-е изд., перераб. и доп. — М.: Металлургия, 1981. — 120 с.
- Справочник по металлографическому травлению / под ред. М Беккерт, X. Клемм.- М.: Металлургия, 1979.- 336 с.
- ГОСТ 5639 82. Стали и сплавы. Методы выявления и определения величины зерна.
- Миркин, Л.И. Рентгеноструктурный контроль машиностроительных материалов / Л. И. Миркин. М.: Машиностроение, 1979. — 134 с.
- Русаков, А.А. Рентгенография металлов / А. А. Русаков. М.: Атомиз-дат, 1977.-480 с.
- Горелик, С.С. Рентгенографический и электронно-оптический анализ /
- C.С. Горелик, Л. Н. Расторгуев, Ю. А. Скаков.- М.: Металлургия, 1970.- 338 с.
- Металловедение и термическая обработка стали: справочное изд. Т.1: Методы испытаний и исследования / под ред. M.JI. Бернштейна, А. Г. Рахштадта.- 3-е изд.перераб. и доп. М.: Металлургия, 1983. — 325 с.
- ГОСТ 9450 — 76. Измерение микротвердости вдавливанием алмазных наконечников.
- Тушинский, Л.И. Исследование структуры и физико-механических свойств покрытий / Л. И. Тушинский, А. В. Плохов. Новосибирск: Наука, 1986. — 201 с.
- Хрущев М.М. Абразивное изнашивание / Хрущев М. М., М. А Бабичев. -М.: Наука, 1970.- 252 с.
- ГОСТ 17 367–71. Металлы. Метод испытания на абразивное изнашивание при трении о жестко закрепленные абразивные частицы.
- Борисов, М. В Ускоренные испытания машин на износостойкость как основа повышения их качества / М. В. Борисов, И. А. Павлов, В. И. Постников. -М.: Изд-во стандартов, 1976. —352 с.
- ГОСТ 23.201−78. Метод испытания материалов и покрытий на газоабразивное изнашивание с помощью центробежного ускорителя.
- Виноградов, В.Н. Абразивное изнашивание / В. Н. Виноградов, Г. М. Сорокин, М. Г. Колокольников. — М.: Машиностроение, 1990. — 224 е.: ил.
- Изнашивание защитных покрытий в условиях воздействия газоабразивной среды / Л. И. Тушинский, А. А. Батаев, В. А. Батаев, И. С. Гельтман // Проблемы прочности.- 1988.- N 5. С. 108−110.
- Адлер Ю.П. Введение в планирование эксперимента. -М.: Металлургия, 1969.-252 с.
- Крутов, В.И. Основы научных исследований: учеб. для техн. вузов / В. И. Крутов, И. М. Грушко, В. В. Попов и др. М.: Высш. шк., 1989. — 400 е.: ил.