Nghiên cứu ứng dụng công nghệ phun phủ nhiệt khí để tạo bề mặt có độ chịu mài mòn và bám dính cao phục hồi các chi tiết máy có chế độ làm việc khắc nghiệt

ét ZRO-182 ) øng víi 3 vïng ( h×nh 4.4 ) t­¬ng øng lµ 75, 74 vµ 74,5 Rockwell 15T Giai ®o¹n 2: S¬ ®å phun thÝ nghiÖm trªn èng vßi voi ( h×nh 4.5). §©y lµ nh÷ng èng vßi voi kh«ng n»m trong diÖn phôc håi do bÞ h­ háng nghiªm träng. èng vßi voi ®­îc phun 2 líp b»ng thiÕt bÞ phun Model 3710 víi sóng phun SG100 vµ sóng phun kÐo dµi kiÓu 2086A cña hµng Praxair Tafa USA. (a) (b) (c) (a) (b) (c) (a) (b) (c) (b) (c) H×nh 4.4. ¶nh chôp kim t­¬ng cña c¸c mÉu thÝ nghiÖm: ( a) NÒn; (b) Líp trung gianNi-164-2; (c) Líp phñ ZRO-182 V H H×nh 4.5. S¬ ®å vÞ trÝ sóng phun èng vßi voi 76 Tr­íc khi phun, èng vßi voi ®­îc lµm s¹ch b»ng m¸y mµi tay sau ®ã ®­îc röa s¹ch b»ng dung dÞch NaOH 20g/lÝt; Na2CO3 50g/lÝt; Na2SiO3 5g/lÝt; Na3PO4 50g/lÝt. NhiÖt ®« dung dÞch 50-800 ng©m trong 2-3 h. Sau ®ã röa s¹ch b»ng n­íc l·, sÊy kh« b»ng kh«ng khÝ s¹ch nhiÖt ®é 400  500C. TiÕp ®ã èng vßi voi ®­îc phun h¹t tao nh¸m b»ng m¸y phun cña Thuþ §iÓn cã kÕt cÊu thu håi h¹t sau khi phun. Bét phun t¹o nh¸m bÒ mÆt la oxÝt nh«m Al2O3 cì h¹t G24. NhiÖt ®é kh«ng khÝ 30 0C, ®é Èm 76%, sau khi läc ®é Èm kh«ng khÝ lµ 50%. Phun b»ng sóng phun cÇm tay ¸p suÊt khÝ nÐn 6 atm, kho¶ng c¸ch phun 100 mm, gãc phun 75  900. §iÒu kiÖm phun líp trung gian nh­ sau ( bét phun Ni-164-2 ): - ChiÒu dµy líp phun lãt: 0,1  0,15 mm - NhiÖt ®é ®èt nãng s¬ bé: 120 1600C ( b»ng nguån nhiÖt plasma ) - ChÕ ®é phun: + §iÖn ¸p phun, UP 40 V + C­êng ®é dßng ®iÖn, IP 800 A + VËn tèc di chuyÓn sóng phun,VP 10 mm/ gi©y + Kho¶ng c¸ch phun, lP 76  102 mm + N¨ng suÊt cÊp bét, mb 23  30 g/phót + ¸p suÊt khÝ argon, PAr 50 Psi + ¸p suÊt khÝ heli, PHe 110 Psi + ¸p suÊt khÝ argon, PAr 3035Psi (khÝ t¶i bét ) + NhiÖt ®é bÒ mÆt khi phun gi÷, 0C 120  1700 §iÒu kiÖn phun líp phñ nh­ sau ( bét phun ZRO-182 ): - ChiÒu dµy líp phun: 0,25  0,35 mm - NhiÖt ®é ®èt nãng s¬ bé: 120  1600C. - ChÕ ®é phun: + §iÖn ¸p phun, UP 40 V + C­êng ®é dßng ®iÖn, IP 450 A + VËn tèc di chuyÓn sóng phun,VP 10 mm/ gi©y + Kho¶ng c¸ch phun, lP 76  102 mm + N¨ng suÊt cÊp bét, mb 3853 g/phót + ¸p suÊt khÝ argon, PAr 40 Psi + ¸p suÊt khÝ heli, PH2 10/15 Psi 77 + ¸p suÊt khÝ argon, PAr 30/35 Psi (khÝ t¶i bét ) + Gãc phun: 900 èng voi voi ®Çu tiªn phun 2 líp chiÒu dµy dao ®éng 0,35  0,50 mm. * KÕt qu¶ cho thÊy: - C¸c vÕt nøt xuÊt hiÖn ë ngay lo¹t phun ®Çu tiªn. Nguyªn nh©n lµ do lµm s¹ch kh«ng tèt, líp phun cò vÉn cßn nªn khi gia nhiÖt phun c¸c líp bong ra kÐo theo sù bong cña c¸c líp phun míi. - Sau khi lµm s¹ch l¹i b»ng c¸ch mµi hÕt líp phun cò vµ tiÕp tôc phun l¹i lÇn thø hai th× hiÖn t­îng bong trãc kh«ng cßn n÷a. §é b¸m cña líp trung gianvíi kim lo¹i nÒn tèt. Tuy nhiªn, khi phun líp phun bét ZRO-182 bay ra ngoµi nhiÒu chøng tá ®é b¸m dÝnh gi÷a líp phun vµ Líp trung giancßn thÊp. §iÒu nµy cã thÓ cã 2 nguyªn nh©n nh­ sau: + N¨ng suÊt cÊp bét thÊp, ch­a ®ñ khèi l­îng t¹o ®é b¸m dÝnh. + Kho¶ng c¸ch phun ch­a ®ñ ®Ó nung ch¶y bét phun. Tõ ®ã khi x¸c ®Þnh th«ng sè c«ng nghÖ phun thÝ nghiÖm èng vßi voi thø hai cã mét sè thay ®æi. §ã lµ sù chuÈn bÞ bÒ mÆt chi tiÕt phun, ®iÒu chØnh kho¶ng c¸ch 76 102 mm vµ ®iÒu chØnh t¨ng n¨ng suÊt cÊp bét ZRO-182 lªn 58g/phót. BÒ mÆt phun ®­îc chuÈn bÞ nh­ sau: dïng m¸y mµi tay, m¸y mµi lç, dao cµ, c¹o... ®Ó tiÕn hµnh mµi hÕt líp phun cò mét l­ît. TiÕp theo lµ phun h¹t t¹o nh¸m. Quan s¸t thÊy nh÷ng chç cã mÇu sÉm h¬n mµu kim lo¹i nÒn th× chÝnh t¹i ®ã cßn tån t¹i líp phun cò. TiÕp tôc mµi bá vµ phun lµm nh¸m toµn bé chi tiÕt mét lÇn n÷a. Qu¸ tr×nh ®­îc tiÕp tôc cho ®Õn khi trªn toµn bé bÒ mÆt chi tiÕt cã mÇu ¸nh kim. èng vßi voi thø 2 ®­îc phun 2 líp, víi chiÒu dµy dao ®éng 0,58  0,7 mm. * KÕt qu¶ cho thÊy: Líp phun ngoµi cïng ®é b¸m dÝnh tèt nh­ng cã mÇu ch¸y sÐm do kho¶ng c¸ch phun kh«ng n»m trong giíi h¹n cho phÐp ( 76  102 mm) mµ vù¬t qu¸ giíi h¹n nµy, dÉn ®Õn thêi gian di chuyÓn cña c¸c h¹t trong hå quang l©u h¬n thêi gian cho phÐp. Nh­îc ®iÓm trªn ®­îc kh¾c phôc khi phun thÝ nghiÖm tiÕp hai èng vßi voi cßn l¹i. §Ó cã nh÷ng sè liÖu chÝnh x¸c vÒ sè ®o chiÒu dµy líp phun còng nh­ c¸c tÝnh chÊt kh¸c cña nã, mét sè mÉu ®­îc phun cïng víi èng vßi voi ( h×nh 4.6 ): 78 KÕt qu¶ khi phun 2 èng vßi voi tiÕp theo cho thÊy c«ng nghÖ phun ®· æn ®Þnh, bÒ mÆt líp phun kh¸ nh½n bãng, h¹t phun ®ång ®Òu, kh«ng ch¸y, chiÒu dµy líp phun dao ®éng trong ph¹m vi 0,55  0,62 mm. KÕt qu¶ thÝ nghiÖm nµy lµ kh¶ quan, cho phÐp chuÈn x¸c quy tr×nh c«ng nghÖ phun phôc håi thÝ ®iÓm trªn èng vßi voi n»m trong diÖn phôc håi. 4.7. Phôc håi thö nghiÖm èng vßi voi 4.7.1. ChuÈn bÞ èng vßi voi sau khi sö dông, qua c¸c chu k× ®¹i tu ®­îc ph©n thµnh hai lo¹i: a) lo¹i phôc håi ®­îc vµ b) lo¹i kh«ng phôc håi ®­îc. Lo¹i phôc håi ®­îc ph©n thµnh 3 lo¹i 1,2,3 ( h×nh 4.7 ) gåm nh÷ng èng bÞ bong trãc mßn líp phun vµ cã khuyÕt tËt trong giíi h¹n x¸c ®Þnh, lo¹i kh«ng phôc håi ®­îc bÞ h­ háng nghiªm träng. 17 33 19 32 21 52 H×nh 4.6. S¬ ®å g¾n c¸c mÉu phun trªn miÖng èng vßi voi ( C¸c sè chØ kÝ hiÖu mÉu thÝ nghiÖm ) H×nh 4.7. èng vßi voi n»m trong diÖn phôc håi ®­îc 79 H×nh 4.8. èng vßi voi trong qu¸ tr×nh phun h¹t t¹o nh¸m Qu¸ tr×nh chuÈn bÞ èng vßi voi ®Ó phun nh­ sau: - Tr­íc hÕt ph¸ bá líp cò b»ng ph­¬ng ph¸p c¬ häc: m¸y mµi tay, dông cô c¹o, ®¸ mµi..., tiÕp ®ã ng©m trong hçn hîp dung dÞch NaOH 20g/lÝt; Na2CO3 50g/lÝt; Na2SiO3 5g/lÝt; Na3PO4 50g/lÝt. NhiÖt ®« dung dÞch 50-80 0 ng©m trong 2-3 h. Sau ®ã röa s¹ch b»ng n­íc l·, sÊy kh« b»ng kh«ng khÝ s¹ch nhiÖt ®é 400  500C. - T¹o nh¸m bÒ mÆt b»ng ph­¬ng ph¸p phun bét oxÝt nh«m Al2O3 ( cì h¹t G24 ) trªn m¸y phun Idnozzle cña Thuþ §iÓn. ¸p suÊt khÝ nÐn 6 atm, kho¶ng c¸ch phun 100 mm, gãc phun 80  900 C¸c h×nh 4.8 vµ 4.9 m« t¶ qu¸ tr×nh t¹o nh¸m 80 4.7.2. Phun èng vßi voi sau khi ®­îc chuÈn bÞ xong ®­îc ®em phun ngay. Tr­íc hÕt phun líp trung gianvíi ®iÒu kiÖm phun nh­ sau: - Bét phun Ni-164-2 - ChiÒu dµy líp phun: 0,25  0,35 mm ( phun lµm 6 l­ît ) - NhiÖt ®é ®èt nãng s¬ bé: 120 1600C ( b»ng nguån nhiÖt Plasma ) - ChÕ ®é phun: + §iÖn ¸p phun, UP 40 V + C­êng ®é dßng ®iÖn, IP 800 A + VËn tèc di chuyÓn sóng phun,VP 10 mm/ gi©y + Kho¶ng c¸ch phun, lP 76  102 mm + N¨ng suÊt cÊp bét, mb 23  30 g/phót + ¸p suÊt khÝ argon, PAr 50 Psi + ¸p suÊt khÝ heli, PHe 110 Psi + ¸p suÊt khÝ argon, PAr 3035Psi (khÝ t¶i bét ) C¸c h×nh 4.10a vµ 4.10b giíi thiÖu h×nh ¶nh èng vßi voi sau khi phun líp trung gian. H×nh 4.9. èng vßi voi sau khi phun h¹t t¹o nh¸m xong 81 H×nh 4.10. a. èng vßi voi sau phun Líp trung gian lÇn thø nhÊt H×nh 4.10.b. èng vßi voi sau khi phun Líp trung gian lÇn thø hai 82 Sau khi phun xong líp trung giantiÕn hµnh phun líp phñ b»ng bét ZRO-182 §iÒu kiÖn phun líp phñ nh­ sau ( bét phun ZRO-182 ): - ChiÒu dµy líp phun 0,25  0,35 mm - ChÕ ®é phun: + §iÖn ¸p phun, UP 40 V + C­êng ®é dßng ®iÖn, IP 450 A + VËn tèc di chuyÓn sóng phun,VP 10 mm/ gi©y + Kho¶ng c¸ch phun, lP 76  102 mm + N¨ng suÊt cÊp bét, mb 3853 g/phót + ¸p suÊt khÝ argon, PAr 40 Psi + ¸p suÊt khÝ heli, PH2 10/15 Psi + ¸p suÊt khÝ argon, PAr 30/35 Psi (khÝ t¶i bét ) + Gãc phun 80  900 ChiÒu dµy cña líp phun ( c¶ líp trung gian) ®­îc x¸c ®Þnh b»ng trung b×nh céng chiÒu dµy ®o trªn nhiÒu ®iÓm kh¸c nhau ( 16 ®iÓm ph©n bè trªn toµn bé mÐp èng vßi voi ) H×nh 4.11 èng vßi voi sau khi phun phun 3 líp víi bét ZRO - 182. Mét sè h×nh ¶nh qu¸ tr×nh phun èng vßi voi: Hai èng vßi voi sau khi phun phôc håi thö nghiÖm ®· ®­îc C«ng ty NhiÖt ®iÖn Bµ RÞa nghiÖm thu kü thuËt. Theo ®¸nh gi¸ cña c«ng ty, c¸c èng vßi voi phôc håi ®¹t yªu cÇu kü thuËt so víi nhËp ngo¹i vµ sÏ ®­îc chÊp nhËn l¾p ®Æt sö dông thö trong thêi gian tíi. a) 83 b) H×nh 4.12. Vµi h×nh ¶nh khi phun phôc håi thö nghiÖm èng vßi voi trªn ®å g¸ tÜnh ( a,b,c,d) a) H×nh 4.11. a) èng vßi voi sau khi phun líp phñ thø nhÊt b) èng vßi voi sau khi phun xong líp phñ thø 3 VËt liÖu bét: ZRO-182 84 b) c) 85 d) d) H×nh 4.13. Vµi h×nh ¶nh khi phun phôc håi thö nghiÖm èng vßi voi trªn ®å g¸ quay (a,b,c,d) a) 86 b) c) 87 d) 4.8. Ph©n tÝch vµ ®¸nh gi¸ c¸c kÕt qu¶ thÝ nghiÖm 4.8.1. ¶nh h­ëng cña c¸c th«ng sè kü thuËt phun §Ó ®¸nh gi¸ ¶nh h­ëng cña c¸c th«ng sè c«ng nghÖ phun ®èi víi chÊt l­îng líp phun cÇn ph¶i tiÕn hµnh hµng lo¹t thÝ nghiÖm tr­íc hÕt cho tõng th«ng sè, råi tõng nhãm th«ng sè ®èi víi tõng chØ tiªu cña líp phun ( ®é cøng, ®é b¸m, ®é xèp, ®é bÒn nhiÖt, ®é bÒn chèng ¨n mßn .v.v... ). Lµm nh­ vËy cã thÓ kh«ng thiÕt thùc l¾m cho mét ®Ò tµi nghiªn cøu øng dông. V× vËy nh÷ng ng­êi thùc hiÖn ®Ò tµi ®· rót ng¾n qu¸ tr×nh thÝ nghiÖm mang tÝnh “ hµn l©m ” ®ã mµ ®i th¼ng vµo c¸c môc ®Ých ®· ®­îc x¸c ®Þnh ®ã lµ ®¹t ®­îc c¸c chØ tiªu vÒ ®é b¸m, ®é cøng vµ ®é xèp cña líp phun. Thùc tÕ c¸c chØ tiªu nµy ®¹t ®­îc th«ng qua sù ph©n tÝch lùa chän kÕt qu¶ cña mét qu¸ tr×nh thÝ nghiÖm ®­îc quy ho¹ch dùa trªn c¬ së c¸c sè liÖu thu nhËn ®­îc qua c¸c tµi liÖu tin cËy cña n­íc ngoµi vµ th«ng qua thùc tÕ n­íc s¶n xuÊt vµ phôc håi ë Mü. Tuy nhiªn, nh÷ng ¶nh h­ëng tæng thÓ cã thÓ nhËn thÊy qua ba giai ®o¹n thÝ nghiÖm nh­ sau: - ¶nh h­ëng cña sù chuÈn bÞ bÒ mÆt. Sù chuÈn bÞ bÒ mÆt kh«ng tèt ( kh«ng s¹ch, ®é nh¸m kh«ng ®¶m b¶o ) cã thÓ lµm bong trãc ngay nh÷ng líp phun ban ®Çu hoÆc ®é b¸m rÊt thÊp ( b¶ng 4.4 ). Cïng phun mét chÕ ®é nÕu bÒ mÆt chuÈn bÞ tèt th× ®é b¸m t¨ng 2  3 lÇn ( b¶ng 4-5 ). - ¶nh h­ëng cña c­êng ®é dßng ®iÖn. C­êng ®é dßng ®iÖn t¨ng th× ®é b¸m cña líp phun víi kim lo¹i nÒn t¨ng, nh­ng nÕu sö dông dßng ®iÖn qu¸ cao cã thÓ g©y bong 88 trãc líp phun do xuÊt hiÖn øng suÊt d­ lín ( b¶ng 4-5, 4-9 ). Ng­îc l¹i ®é xèp líp phun gi¶m khi dßng ®iÖn t¨ng. YÕu tè ®· ®­îc vËn dông khi phun líp phñ. ë ®©y dßng ®iÖn ®­îc gi¶m xuèng nh»m t¨ng ®é xèp cÇn thiÕt cho líp phñ ( líp trªn ) lµ líp chÞu nhiÖt. - Kho¶ng c¸ch phun lín ch¾c ch¾n lµm gi¶m ®é b¸m bëi ®éng n¨ng khi va ®Ëp cña h¹t gi¶m, ®ång thêi phÇn tö phun bÞ gi¶m nhiÖt ®é do thêi gian di chuyÓn trong plasma kÐo dµi. Còng thÕ khi t¨ng tèc ®é cÊp bét phun. N¨ng suÊt cÊp bét cµng cao th× l­îng hÊp thô nhiÖt cña chóng cµng lín, kÕt qu¶ c¸c phÇn tö phun kh«ng ®ñ nhiÖt l­îng ®Ó nãng ch¶y hoÆc biÕn d¹ng dÎo khi va ®Ëp vËt nÒn, ®é b¸m do ®ã gi¶m .v.v... 4.8.2. X¸c lËp quy tr×nh thÝ nghiÖm Cã thÓ coi ®©y lµ kÕ ho¹ch thÝ nghiÖm, vµ thùc tÕ qu¸ tr×nh thÝ nghiÖm kh«ng hoµn toµn dùa h¼n vµo quy tr×nh. §iÒu nµy thÊy râ qua tõng l« thÝ nghiÖm: c¸c th«ng sè thay ®æi trong ph¹m vi kh¸ réng ( kh¸c víi quy tr×nh ). Tuy vËy, nhê cã quy tr×nh mµ qu¸ tr×nh thÝ nghiÖm kh«ng v­ît ra ngoµi giíi h¹n kh«ng cÇn thiÕt. 4.8.3. C¸ch ph©n ®Þnh c¸c lo¹i mÉu DÔ thÊy, qu¸ tr×nh thÝ nghiÖm kh«ng tiÕn hµnh ph©n tÝch hÕt c¸c tÝnh chÊt cña líp phun, mµ chØ chó träng x¸c ®Þnh mét sè tÝnh chÊt chñ yÕu quyÕt ®Þnh kh¶ n¨ng ®¸p øng yªu cÇu lµm viÖc cña mçi líp phun. Líp trung gian ( líp liªn kÕt ) cÇn cã ®é b¸m dÝnh tèt vµ mËt ®é cao ®Ó thùc hiÖn chøc n¨ng liªn kÕt bÒn v÷ng vµ ng¨n chÆn sù x©m nhËp cña khÝ nãng vµ c¸c t¹p chÊt ¨n mßn b¶o vÖ vËt liÖu nÒn kh«ng bÞ ph¸ huû. V× vËy, ®é b¸m dÝnh vµ ®é xèp cña líp trung gian®­îc tËp trung nghiªn cøu x¸c ®Þnh th«ng sè tèi ­u trong qu¸ tr×nh thùc hiÖn ®Ò tµi. Chøc n¨ng c¬ b¶n cña líp phñ ( líp trªn ) lµ chÞu nhiÖt cao vµ chÞu mµi mßn d­íi t¸c dông cña dßng khÝ nãng chuyÓn ®éng víi tèc ®é cao, ¸p suÊt lín. ChØ tiªu nghiªn cøu thÝ nghiÖm cña líp nµy lµ t¹o ra ®é cøng t­¬ng ®­¬ng víi giíi h¹n cña nhµ s¶n xuÊt quy ®Þnh, líp phñ cã ®é xèp thÝch hîp tõ 7  10%, nh­ng ®Ó líp nµy cã thÓ tån t¹i ®­îc ( nghÜa lµ b¸m ch¾c víi nÒn ) th× chÝnh do líp trung gian quyÕt ®Þnh. Líp trung gianchÝnh lµ c¸i nÒn ®Ó cho líp trªn b¸m vµo vµ b¶o vÖ kim lo¹i c¬ b¶n, kh«ng cã líp nµy hoÆc líp nµy b¸m kh«ng tèt víi nÒn ( chi tiÕt ) th× líp trªn kh«ng thÓ thùc hiÖn ®­îc chøc n¨ng cña m×nh. Khi ®· thùc hiÖn ®­îc tèt c¸c tÝnh chÊt yªu cÇu cña líp trung gianth× viÖc thùc hiÖn líp trªn hoµn toµn chñ ®éng vµ dÔ dµng h¬n. §©y còng lµ mét trong nh÷ng lý do ®Ó gi¶i thÝch t¹i sao khi phun líp trªn øng dông chÕ ®é mÒm h¬n rÊt nhiÒu so víi líp d­íi. 89 4.8.4. Giíi h¹n c¸c th«ng sè c«ng nghÖ RÊt dÔ nhËn thÊy r»ng trong sè 9 th«ng sè c«ng nghÖ phun chØ cã mét sè th«ng sè thay ®æi trong qu¸ tr×nh thÝ nghiÖm. Cã nhiÒu c¬ së ®Ó gi¶i thÝch. Tr­íc hÕt, do ®Æc ®iÓm cña phun bét kh¸c h¼n víi phun d©y hay phun thanh. ë ®©y, nguån nhiÖt tËp trung lín, vËt liÖu phun l¹i ë d¹ng bét, dÔ hÊp thô nhiÖt vµ di chuyÓn víi tèc ®é cùc nhanh trong tia khÝ ion ho¸ m¹nh - plasma. Do vËy, c¸c tÝnh chÊt yªu cÇu cña líp phun dÔ dµng nhËn ®­îc. Thø hai, cho dï phun víi chÕ ®é mÒm th× c«ng suÊt nhiÖt cña plasma còng lín gÊp mÊy lÇn so víi hå quang ®iÖn. Thø ba, mét sè th«ng sè phun cã thÓ thay ®æi trong ph¹m vi réng ( nh­ chiÒu dµi phun ), sè kh¸c cã thÓ cè ®Þnh do ®Æc tÝnh cña m¸y phun ( ®iÖn ¸p, ¸p suÊt khÝ phun ... ). V× vËy, qu¸ tr×nh thÝ nghiÖm chñ yÕu tËp trung kh¶o s¸t 3 th«ng sè: c­êng ®é dßng ®iÖn, n¨ng suÊt cÊp bét vµ ¸p suÊt khÝ t¹o plasma. ChÊt l­îng bÒ mÆt chuÈn bÞ lµ yÕu tè rÊt quan träng quyÕt ®Þnh ®é b¸m cña líp phun, do ®ã lu«n ®­îc coi träng trong suÊt qu¸ tr×nh thÝ nghiÖm. 4.8.5. Thø tù thùc hiÖn c¸c ph­¬ng ph¸p thö §é b¸m ®­îc kh¶o s¸t tr­íc, tiÕp ®ã lµ ®é cøng vµ cuèi cïng lµ ®é xèp. CÊu tróc tÕ vi líp phun chØ lµ minh chøng cho c¸c chØ tiªu ®· ®¹t ®­îc qua ba ph­¬ng ph¸p thö tr­íc. Khi ch­a ®¹t ®­îc ®é b¸m yªu cÇu th× kh«ng nhÊt thiÕt ph¶i tiÕn hµnh thö ®é cøng vµ ®é xèp, bëi ®é b¸m lµ chØ tiªu quan träng nhÊt cña c«ng nghÖ phun. Khi ®é cøng vµ ®é xèp kh«ng ®¹t yªu cÇu th× ph¶i ®iÒu chØnh c¸c th«ng sè c«ng nghÖ, tr­íc hÕt lµ c­êng ®é dßng vµ n¨ng suÊt cÊp bét. §iÒu ®ã thÓ hiÖn trong c¸c b¶ng 4-10 vµ 4- 11. 4.8.6. ChÕ ®é c«ng nghÖ ®­îc chän vµ ®é tin cËy cña c¸c kÕt qu¶ C¸c th«ng sè c«ng nghÖ phun ®· ®­îc chän sau 3 giai ®äan thÝ nghiÖm víi trªn 130 mÉu tiªu chuÈn vµ 4 èng vßi voi kh«ng n»m trong diÖn phôc håi. RÊt nhiÒu thÝ nghiÖm ®· ®­îc tiÕn hµnh theo mét chÕ ®é ®­îc chän ®Ó nh»m kh¼ng ®Þnh ®é tin cËy cña c¸c kÕt qu¶. Qu¸ tr×nh ®ã ®­îc tiÕn hµnh trªn c¶ hai lo¹i mÉu ( mÉu chuÈn vµ èng vßi voi ) do vËy ®é tin cËy cña c¸c th«ng sè phun ®­îc chän sau ®©y lµ cao: 90 TT C¸c th«ng sè phun Líp trung gian ( Líp liªn kÕt ) Líp phñ ( líp trªn) 1. §iÖn ¸p phun UP, V 40 40 2. C­êng ®é dßng ®iÖn phun IA, A 800 450 3. VËn tèc di chuyÓn sóng phun VP, mm/s 10 10 4. Kho¶ng c¸ch phun lP, mm 76  102 76  102 5. N¨ng suÊt cÊp bét mb, g/ph 23  30 38  53 6. ¸p suÊt khÝ argon PAr, psi 50 40 7. ¸p suÊt khÝ heli PHe, psi 110 - 8. ¸p suÊt khÝ hydro PH2, psi - 10  15 9. ¸p suÊt khÝ argon t¶i bét PAr t¶i bét, psi 30  35 30  35 10. Gãc phun, ®é 75  90 75  90 11. NhiÖt ®é ®èt nãng s¬ bé, 0C 120  160 - 12. ChiÒu dµy líp phun, mm 0,25  0,35 0,1  0,15 4.8.7. C«ng nghÖ thö nghiÖm phun èng vßi voi Hai èng vßi voi ( transition piece ) ®· ®­îc tiÕn hµnh phun thö nghiÖm theo quy tr×nh c«ng nghÖ ( ch­¬ng 5 ). Quy tr×nh nµy lµ sù tæng hîp cña c¶ qu¸ tr×nh nghiªn cøu cña ®Ò tµi, tõ giai ®o¹n kh¶o s¸t, tham quan ®Õn giai ®o¹n cuèi thÝ nghiÖm - x¸c ®Þnh chÕ ®é tèi ­u. C¸c sè liÖu ®¶m b¶o ®é tin cËy cao. Tuy nhiªn, qu¸ tr×nh thao t¸c phun lµ thñ c«ng. Do vËy, ®é dµy tõng vïng cña bÒ mÆt chi tiÕt ch¾c ch¾n kh«ng hoµn toµn ®ång ®Òu. H¬n n÷a, do cÊu t¹o phøc t¹p cña bÒ mÆt chi tiÕt phun vµ kh«ng gian h¹n chÕ nªn chiÒu dµi phun vµ gãc phun thay ®æi ®¸ng kÓ. §iÒu ®ã ch¾c ch¾n cã ¶nh h­ëng ®Õn ®é b¸m cña líp phun víi mÆt nÒn. Nh÷ng khã kh¨n nªu trªn ®· ®­îc ®Ò cËp vµ t×m gi¶i ph¸p xö lý khi phun thö 4 èng vßi voi kh«ng n»m trong diÖn phôc håi b»ng c¸ch x¸c lËp quü ®¹o dy chuyÓn sóng phun hîp lý nh»m gi¶m thiÓu ®é kh«ng ®ång nhÊt vÒ chÕ ®é phun, nhê vËy kÕt qu¶ kiÓm ®Þnh 6 mÉu phun cïng ®iÒu kiÖn víi èng vßi voi ®Òu ®¹t ®­îc ®é b¸m dÝnh cao  1,5  2 lÇn giíi h¹n cÇn ®¹t do h·ng s¶n xuÊt bét phun quy ®Þnh, ®ã lµ c¬ së tin cËy ®Ó ®­a 2 s¶n phÈm phun phñ phôc håi thö nghiÖm vµo l¾p ®Æt vËn hµnh trong s¶n suÊt. 91 Ch­¬ng 5 X¸c lËp quy tr×nh c«ng nghÖ phôc håi c¸c chi tiÕt m¸y cã chÕ ®é lµm viÖc kh¾c nghiÖt b»ng c«ng nghÖ phun phñ nhiÖt 5.1. Ph©n tÝch lùa chän kÕt qu¶ thÝ nghiÖm 5.1.1. ChuÈn bÞ bÒ mÆt tr­íc khi phun Qua viÖc ph©n tÝch c¸c kÕt qu¶ thÝ nghiÖm ta thÊy viÖc chuÈn bÞ bÒ mÆt tr­íc khi phun quyÕt ®Þnh ®Õn chÊt l­îng cña líp phun. C¸c b¶ng 4.4, 4.5, 4.6 thÓ hiÖn râ ¶nh h­ëng cña nguyªn c«ng chuÈn bÞ bÒ mÆt tíi ®é b¸m dÝnh cña líp phun qua ®ã lùa chän th«ng sè c«ng nghÖ tèt nhÊt cho c«ng ®o¹n nµy. - Ph­¬ng ph¸p t¹o nh¸m: Phun h¹t oxit nh«m Al2O3 cì h¹t G24, ¸p suÊt khÝ nÐn 6 atm ®­îc läc vµ lµm m¸t b»ng thiÕt bÞ chuyªn dïng, kho¶ng c¸ch phun 80  102 mm, gãc phun 75900. 5.1.2. X¸c ®Þnh th«ng sè c«ng nghÖ C¸c kÕt qu¶ thÝ nghiÖm cho thÊy mèi quan hÖ gi÷a ®é b¸m dÝnh, ®é xèp vµ ®é cøng líp phun ®Æc biÖt lµ ®é xèp vµ ®é cøng lµ nh÷ng ®¹i l­îng tr¸i chiÒu. V× vËy, trong viÖc x¸c lËp quy tr×nh c«ng nghÖ phun phôc håi chi tiÕt lµm viÖc trong ®iÒu kiÖn kh¾c nghiÖt, ph¶i lùa chän c¸c th«ng sè sao cho chØ tiªu chñ yÕu cña líp phun ®¹t ®­îc tèt nhÊt vµ kh¶ n¨ng lµm viÖc cña chi tiÕt trong ®iÒu kiÖn kh¾c nghiÖt ®­îc t¨ng lªn. Qua qu¸ tr×nh thÝ nghiÖm trªn c¸c mÉu thö vµ c¸c èng vßi coi cò kh«ng n»m trong diÖn phôc håi, ®· lùa chän vµ ®iÒu chØnh c¸c th«ng sè c«ng nghÖ lËp nªn quy tr×nh c«ng nghÖ phun phôc håi c¸c chi tiÕt lµm viÖc trong ®iÒu kiÖn kh¾c nghiÖt hoµn chØnh h¬n. 5.2. Quy tr×nh c«ng nghÖ phôc håi c¸c chi tiÕt m¸y cã chÕ ®é lµm viÖc trong ®iÒu kiÖn kh¾c nghiÖt b»ng phun phñ nhiÖt TT Tªn c«ng ®o¹n & c¸c b­íc Ph­¬ng ph¸p thùc hiÖn ThiÕt bÞ, dông cô §iÒu kiÖn vµ chÕ ®é c«ng nghÖ (1) (2) (3) (4) (5) Lµm s¹ch nÒn 1. 1.1. Ph¸ bá líp phun cò - B»ng c¬ häc - M¸y mµi cÇm tay - Dông cô cµ, c¹o - Bµn ch¶i s¾t - GiÊy r¸p - Lµm s¹ch líp phun cò trªn bÒ mÆt cÇn phun. - KiÓm tra bµng m¾t th­êng, vµ b»ng kÝnh lóp 10x yªu cÇu bÒ mÆt hÕt líp phun cò, kh«ng låi lâm. 92 1.2. Lµm s¹ch oxit vµ t¹p chÊt - B»ng ho¸ häc - Thïng chøa b»ng thÐp kh«ng gØ, nhùa hoÆc sø. - Hçn hîp dung dÞch - NaOH nång ®é 20g/l - Na2CO3 nång ®é 50g/l - Na2Sio3 nång ®é 5g/l - Na3Po4 (50g/l) - Ng©m trong hçn hîp dung dÞch 24 giê. - Röa s¹ch b»ng n­íc l· nhiÒu lÇn. KiÓm tra nÒn chi tiÕt phun 2.1. KiÓm tra khuyÕt tËt - KiÓm tra siªu ©m - Chôp ¶nh bøc x¹ - Dß tõ - ThÈm thÊu - M¸y siªu ©m Sonatest - M¸y siªu ©m:Epoch3 ( Mü ) - M¸y chôp bøc x¹ BaltosPotceram35 (BØ ) - M¸y tõ tÝnh - Thuèc thÈm thÊu - Tiªu chuÈn ¸p dông Aust Standart2207-1980.UMB-2 - Yªu cÇu: X¸c ®Þnh râ lo¹i vµ møc ®é khuyÕt tËt, r¹n nøt, kÝch th­íc c¸c vÕt r¹n (nÕu cã ) 2.2. Xö lý c¸c khuyÕt tËt - Tuú theo lo¹i vµ møc ®é khuyÕt tËt mµ chän ph­¬ng ph¸p xö lý. KiÓm tra b»ng chôp ¶nh bøc x¹ c¸c vÞ trÝ ®· xö lý. - M¸y hµn TIG - M¸y mµi cÇm tay - Hép dông cô nguéi - M¸y chôp bøc x¹ BaltosPotceram35 (BØ ) -NÒn kh«ng khuyÕt tËt- phun phôc håi. - KhuyÕt tËt tÕ vi- hµn khuÕch t¸n. - R¹n nøt th« ®¹i- hµn TIG Yªu cÇu: c¸c mèi hµn ph¶i ngÊu kh«ng rç nøt ngËm xØ - §é bÒn mèi hµn t­¬ng ®­¬ng vËt liÖu nÒn 2. 2.3. Hoµn thiÖn nÒn - Gia c«ng c¬, söa nguéi - M¸y mµi tay. - Bé dông cô nguéi - Th­íc cÆp ( §CX ) 0,02 mm - Panme ( §CX ) 0,01 mm - KÝnh lóp X10 - Yªu cÇu cÊu tróc vµ kÝch th­íc h×nh häc cña chi tiÕt phôc håi ®óng theo chi tiÕt nguyªn thuû ChuÈn bÞ nÒn 3.1. lµm s¹ch ®©u mì vµ c¸c vÕt bÈn kh¸c Lµm s¹ch b»ng ho¸ chÊt - Thïng chøa - Hçn hîp dung dÞch - NaOH (20g/l) - Na2CO3 (50g/l) - Na2Sio3 ( 5g/l) - Na3Po4 ( 50g/l) - Ng©m trong hçn hîp dung dÞch 24 giê - NhiÖt ®é dung dÞch 801000C - Röa s¹ch b»ng n­íc l·. - SÊy kh« b»ng kh«ng khÝ nãng nhiÖt ®é 400C. 3. 3.2. T¹o nh¸m bÒ mÆt phun T¹o nh¸m b»ng c¸ch phun h¹t oxit nh«m Al2O3 - M¸y phun h¹t t¹o nh¸m Idnozzle ( Thuþ §iÓn ) - §å g¸ tÜnh - H¹t oxit nh«m - ChÕ ®é phun: ¸p suÊt khÝ nÐn 6 atm, kho¶ng c¸ch phun 80100 mm, gãc phun 75900. 93 Al2O3 cì h¹t G24 3.3. KiÓm tra KiÓm tra b»ng c¸c thiÕt bÞ ®o vµ dông cô quan s¸t, so s¸nh bÒ mÆt chi tiÕt víi mÉu chuÈn ( mÉu ®· ®o ®é nhÊp nh« ) - M¸y ®o ®é nh¸m - KÝnh lóp x10 - Yªu cÇu: bÒ mÆt nÒn cã mÇu ¸nh kim ®ång ®Òu - Chi tiÕt sau khi t¹o nh¸m ph¶i bäc nil«ng vµ tiÕn hµnh phun ngay sau ®ã kh«ng qu¸ 2 giê - §é nhÊp nh« 1822 m. Phun líp trung gian 4.1. §o chiÒu dµy nÒn §¸nh dÊu c¸c ®iÓm sau ®ã tiÕn hµnh ®o kÝch th­íc chuÈn Panme ®o ngoµi, panme ®o trong ®é chÝnh x¸c 0,01 mm Th­íc cÆp ®é chÝnh x¸c 0,02 mm - LËp s¬ ®å c¸c ®iÓm chuÈn. - §o kÝch th­íc c¸c ®iÓm chuÈn, lËp thµnh b¶ng khi chua phun. 4.2. G¸ chi tiÕt trªn ®å g¸ quay - Chi tiÕt ®­îc g¸ trªn ®å g¸, ®Þnh vÞ ®ung vÞ trÝ - §å g¸ quay. - Cle, má lÕt. - §å g¸ tÜnh - ThiÕt kÕ chÕ t¹o ®å g¸ phï hîp víi c«ng nghÖ phun, tèc ®é quay cña ®å g¸ cã thÓ thay ®æi ®­îc ®Ó phï hîp víi tïng lo¹i s¶n phÈm khi phun 4.3. §èt nãng s¬ bé §èt b»ng hå quang plasma KiÓm tra nhiÖt ®é b»ng dông cô gi¸n tiÕp. HÖ thèng phun plasma Model 3710 vµ sóng phun SG100 Sóng ®o nhiÖt ®é 800047 ( TQ ) - §èt nãng b»ng hå quang plasma cña sóng phun kÐo dµi SG100. - NhiÖt ®é 100  1600C 4.4. Phun líp trung gian Phun nhiÖt - HÖ thèng phun plasma Model 3710 - Sung phun kÐo dµi SG100. - Bét phun lùa chän tuú theo yªu cÇu s¶n phÈm - Sóng ®o nhiÖt ®é 800047 - Panme ®o ngoµi, panme ®o trong ®é chÝnh x¸c 0,01 mm. - VËt liÖu phun Ni-164-2 ChÕ ®é phun:  UP: 40 V.  IP: 800A;  VP:10 mm/ gi©y.  lP:76  102 mm  mb:23  30 g/ph  PAr:50 Psi.  PHe:110 Psi.  PAr: 3035Psi (khÝ t¶i bét ) Gãc phun 75900 4. 4.5. KiÓm tra líp phun - §o t¹i c¸c ®iÓm chuÈn ®· ®¸nh dÊu, quan s¸t bÒ mÆt líp phun - Panme ®o ngoµi, ®é chÝnh x¸c 0,01 mm, - Knh lóp 10x - §o chiÒu dµy c¸c ®iÓm chuÈn ®· ®¸nh dÊu, chiÒu dµy cña líp phun b»ng trung b×nh c«ng chiÒu chiÒu ®µy c¸c ®iÓm ®o ®­îc - Yªu cÇu ®é dµy cña líp phun n»m trong giíi h¹n cho phÐp tuú theo vËt liÖu phun. 94 Phñ 5. Phun líp phñ Phun nhiÖt - HÖ thèng phun plasma Model 3710 - Sung phun SG100 kÐo dµi. - Bét phun lùa chän tuú theo yªu cÇu s¶n phÈn - Panme ®o ngoµi ®é chÝnh x¸c 0,01 mm. - Sóng ®o nhiÖt trong qu¸ tr×nh phun - Chó ý: phun líp phñ ngay sau khi phun xong líp trung gian. - Bét phun ZRO-182. Th«ng sè c«ng nghÖ phun:  UP:40 V.  IP: 450 A.  VP: 10 mm/ gi©y.  lP:76  102 mm.  mb: 3853 g/phót.  PAr: 40 Psi  PH2: 10/15 Psi  PAr: 30/35 Psi (khÝ t¶i bét )  Gãc phun: 75 900C - ChiÒu dµy líp phun 0,25 0,35 mm. KiÓm tra 6.1. KiÓm tra b»ng trùc gi¸c Quan s¸t b»ng m¾t th­êng vµ kÝnh lóp 10x Quan s¸t toµn bé bÒ mÆt phun b»ng kÝnh lóp 10x - BÒ mÆt phun cã mÇu ®ång ®Òu, kh«ng cã hiÖn t­îng nøt r¹n. 6.2. KiÓm tra ®é b¸m dÝnh - KiÓm tra trªn mÉu phun cïng ®iÒu kiÖn víi s¶n phÈm phôc håi. - M¸y thö STIB 200/100 - Yªu cÇu: Theo tiªu chuÈn cña nhµ s¶n xuÊt bét Praxair tafa- USA - Ni-164-2 193,2 kG/cm2 - ZRO-182 ≥ 245,9 kG/cm2 6.3. KiÓm tra ®é xèp líp trung gian - KiÓm tra trªn mÉu phun cïng ®iÒu kiÖn víi s¶n phÈm phôc håi. - M¸y kiÓm tra ®é xèp: AROBOT-100 ( céng hoµ liªn bang §øc ) - Yªu cÇu: Tuú thuéc vµo lo¹i vËt liÖu vµ vÞ trÝ líp phun x¸c ®Þnh ®é xèp cÇn ®¹t do nhµ s¶n xuÊt bét cung cÊp. 6.4. KiÓm tra ®é cøng KiÓm tra trªn mÉu phun cïng ®iÒu kiÖn víi s¶n phÈm phôc håi - M¸y ®o ®é cøng: Duramin ( §an M¹ch) Tuú theo lo¹i bét mµ cã ®é cøng kh¸c nhau, theo yªu cÇu do nhµ s¶n xuÊt ®­a ra. -Víi bét Ni-164-2 Rockwell15T,75 -Víi bét ZRO-182 Rockwell15N, 75 80 6. 6.5. KiÓm tra kÝch th­íc h×nh häc §o c¸c kÝch th­íc cña s¶n phÈm. - Panme ®o ngoµi, panme ®o trong ®é chÝnh x¸c 0,01 mm. - Th­íc cÆp ®é chÝnh x¸c 0,01 mm. - C¸c lo¹i calÝp Yªu cÇu: C¸c kÝch th­íc h×nh häc ®óng víi c¸c kÝch th­íc cña s¶n phÈm nguyªn thuû. 95 Bao gãi b¶o qu¶n T¹o líp b¶o qu¶n chi tiÕt trong qu¸ tr×nh vËn chuyÓn vµ l­u kho - DÇu, mì, s¬n tuú theo lo¹i s¶n phÈm. - Hßm gç, s¾t, nhùa Yªu cÇu: Chi tiÕt kh«ng bÞ va ®Ëp, ¨n mßn trong qu¸ tr×nh vËn chuyÓn vµ l­u kho. 5.3. Quy tr×nh c«ng nghÖ phun plasma phôc håi èng vßi voi ( Transition Piece ) Quy tr×nh c«ng nghÖ phun plasma phôc håi èng vßi voi ( Transition piece ) ®­îc x©y dùng trªn c¬ së c¸c kÕt qu¶ nghiªn cøu ®Ò tµi KC.05.10 “ Nghiªn cøu øng dông c«ng nghÖ phun nhiÖt khÝ ®Ó phôc håi c¸c chi tiÕt m¸y lµm viÖc trong ®iÒu kiÖn kh¾c nghiÖt ”. Ph­¬ng ph¸p phôc håi: Phun hå quang plasma tay trªn hÖ thèng phun Model 3710 víi sóng phun SG100 kÐo dµi ( H·ng Praxair tafa - Mü). C¸c kü hØÖu ®­îc dïng trong quy tr×nh: - M¸y phun Model 3710 víi ®Çu phun kÐo dµi SG100 - §å g¸ ProArc- §å g¸ quay ( h×nh 5-1) - §å g¸ cè ®Þnh - §å g¸ cè ®Þnh ( h×nh 5-2 ) - Uhq- §iÖn ¸p hå quang phun - IP- C­êng ®é dßng ®iÖn phun - VP- Tèc ®é di chuyÓn sóng phun - Lp- Kho¶ng c¸ch phun - PAr- ¸p suÊt khÝ argon - PHe- ¸p suÊt khÝ helli - PH2- ¸p suÊt khÝ hydro - PArb - ¸p suÊt khÝ argon t¶i bét - mb- n¨ng suÊt cÊp bét - 1- chiÒu dµy líp phun lãt - 2- chiÒu dµy líp phun ( líp trªn ). C¸c h×nh 5-1  5-4 lµ nh÷ng h×nh ¶nh m« pháng ( kh«ng thuéc quy tr×nh phun ). H×nh 5-5 s¬ ®å phôc håi èng vßi voi thuéc quy tr×nh. 96 H×nh 5.1: §å g¸ phun ProArc. H×nh 5.2: §å g¸ cè ®Þnh 97 H×nh 5.3: èng vßi voi sau khi lµm s¹ch H×nh 5.4: èng vßi voi sau khi phôc håi 98 H×nh 5.5: BÒ mÆt cÇn phôc håi èng vßi voi ( Transition Piece ) A- mÆt trªn; B- mÆt d­íi; C- mÆt tr¸i; D- mÆt ph¶i; L- chiÒu s©u 1- tai ®Þnh vÞ trªn; 2- tai ®Þnh vÞ d­íi Quy tr×nh c«ng nghÖ phun plasma phôc håi èng vßi voi ( Transition piece ) TT Tªn c«ng ®o¹n vµ c¸c b­íc ThiÕt bÞ, dông cô §iÒu kiÖn, chÕ ®é thùc hiÖn Ghi chó (1) ( 2 ) ( 3 ) ( 4 ) ( 5 ) C¾t tai ®Þnh vÞ gio¨ng 1. -M¸y c¾t ®Üa cÇm tay - Cã n­íc lµm l¹nh. - MÆt c¾t ph¶i vu«ng gãc víi mÆt ®øng. Lµm s¹ch 2.1. TÈy - Chæi thÐp - M¸y mµi tay - GiÊy r¸p - Dông cô cµ, c¹o - TÈy hÕt líp phñ cò trªn c¸c mÆt A,B,C,D, chiÒu dµi L ( h×nh 5-5 ) 2.2. KiÓm tra - KÝnh lóp 10x - D­ìng chuyªn dïng - KiÓm tra b»ng m¾t th­êng vµ kÝnh lóp 10x. Yªu cÇu bÒ mÆt hÕt líp phun cò, kh«ng ®­îc gå gÒ s©u lâm. 2. 2.3. Lµm s¹ch b»ng ho¸ chÊt Thïng s¾t kÝch th­íc dµi x réng x cao 600x500x500 mm Hçn hîp dung dÞch: NaOH nång ®é 20g/l -Na2CO3 nång ®é 50g/l Na2Sio3 nång ®é 5g/l (D) (A) (B) (L) (C) (1) (2) 99 Na3Po4 nång ®é 50g.l NhiÖt ®é dung dÞch 801000C thêi gian ng©m 24 h Röa s¹ch b»ng n­íc l· - SÊy b»ng kh«ng khÝ nãng 400C T¹o nh¸m 3.1. Phun h¹t oxit nh«m - M¸y phun ID nozzley ( Thuþ §iÓn) - §å g¸ phun - Bét oxit nh«m cì h¹t G24 - ChÕ ®é: ¸p suÊt khÝ nÐn 6 kG/cm2 kho¶ng c¸ch phun 80  100 mm, gãc phun 75 900. 3. 3.2. KiÓm tra KÝnh lóp, thiÕt bÞ ®o ®é nhÊp nh«, KiÓm tra theo ph­¬ng ph¸p so s¸nh bÒ mÆt chi tiÕt víi mÉu chuÈn ( mÉu ®· ®o ®é nhÊp nh« ) - Yªu cÇu: toµn bé bÒ mÆt ( A, B, C, D ) x L ph¶i s¸ng cã mÇu ¸nh kim, ®é nhÊp nh« ±18  22 m; kh«ng cßn c¸c líp phun cò. NÕu cßn th× ph¶i quay l¹i b­íc 3.1 Sau khi t¹o nh¸m xong tiÕn hµnh phun phñ ngay kh«ng qu¸ 2 giê Phun líp trung gian 4.1. G¸ èng vßi voi trªn ®å g¸ quay - §å g¸ quay vµ c¸c thiÕt bÞ ®Ó cè ®Þnh ång vßi voi 4. 4.2. §o chiÒu dµy mÆt nÒn Panme ®o ngoµi, ®é chÝnh x¸c 0,01 mm - §¸nh dÊu 16 20 ®iÓm ®o bè trÝ ®Òu theo vµnh bao cña èng vßi voi. - §o vµ ghi c¸c sè liÖu ®o theo thø tù c¸c ®iÓm ®¸nh dÊu. 4.3. §èt nãng s¬ bé Sóng phun SG100 kÐo dµi víi hå quang plasma - Sóng ®o nhiÖt ®é 800047 ( Trung Quèc ) - §èt nãng èng vßi voi trªn ®å g¸ quay b»ng sóng phun SG100 kÐo dµi víi hå quang plasma. KhÝ t¹o plasma argon ¸p suÊt 2,5 3 kG/cm2, tèc ®é quay 23 vßng /phót, nhiÖt ®é ®èt nãng s¬ bé 1001500C. 4.4. Phun - HÖ thèng phun plasma Model3710 vµ sóng phun kÐo dµi SG100 - §å g¸ quay - Panme ®o ngoµi ®é chÝnh x¸c 0,01 mm VËt liÖu phun bét Ni-164-2 ChÕ ®é phun:  UP: 40 V  IP: 800A  VP:10 mm/ gi©y - Quay chi tiÕt theo tøng mÆt A,B,C, D ®Ó phun, mçi l­ît phun dµy 0,10,2 100 - Th­íc dµi 500 mm ®é chÝnh x¸c 0,02 - Sóng ®o nhiÖt ®é 800047 (TQ)  lP:76  102 mm  mb:23  30 g/ph  PAr:50 Psi  PHe:110 Psi  PAr: 3035Psi (khÝ t¶i bét )  Gãc phun 75900 mm, vµ tiÕp tôc cho ®Õn khi ®¹t ®­îc chiÒu dµy cÇn thiÕt (0,10,15 mm ) 4.5. KiÓm tra Panme ®o ngoµi ®é chÝnh x¸c 0,01mm KÝnh lóp 10x - §o chiÒu dµy tÊt c¶ c¸c ®iÓm ®· ®¸nh dÊu. - §é dµy cho phÐp cña l¬p phun 0,250,35 mm. - ChiÒu dµi líp phun 220±2 mm, chiÒu dµi chuyÓn tiÕp tõ líp phun ®Õn nÒn 20±2 mm Phun phñ 5. - HÖ thèng phun plasma Model3710 vµ sóng phun SG100 kÐo dµi - §å g¸ quay - Panme ®o ngoµi ®é chÝnh x¸c 0,01 mm - Th­íc cÆp 500 mm ®é chÝnh x¸c 0,02 - Sóng ®o nhiÖt ®é 800047 (TQ) - VËt liÖu phun bét ZRO- 182. - ChÕ ®é phun:  UP:40 V  IP: 450 A  VP: 10 mm/ gi©y  lP:76  102 mm  mb: 3853 g/phót  PAr: 40 Psi  PH2: 10/15 Psi  PArb: 30/35Psi (khÝ t¶i bét )  Gãc phun: 75 900C - ChiÒu dµy líp phun 0,250,35 mm, L=220±2mm, - Phun ngay sau khi phun xong líp trung gian. KiÓm tra 6. - Panme ®o ngoµi ®é chÝnh x¸c 0,01 mm - Th­íc dµi 500 mm - ThiÕt bÞ ®o ®é nhÊp nh« - §o chiÒu dµy líp phun tÊt c¶ c¸c ®iÓm ®· ®¸nh dÊu - ChiÒu dµy trung b×nh céng cña hai líp ( líp trung gian vµ líp phñ ) lµ 0,35 0,50 mm - §o ®é nhÊp nh« t¹i 2030 - ChiÒu dµi phun 220±2 mm - ChiÒu dµi chuyÓn tiÕp tõ líp phun ®Õn 101 ®iÓm trªn mçi bÒ mÆt A, B, C, D. §é nhÊp nh« cho phÐp 400600 Ra nÒn 20±2mm Th¸o l¾p 7.1. Th¸o Clª, má lÕt Th¸o chi tiÕt ra khái ®å g¸ quay. 7. 7.2. L¾p Clª, má lÕt L¾p chi tiÕt trªn ®å g¸ cè ®Þnh. Hµn tai 8. - M¸y hµn TIG - Que hµn SS309 - D­ìng ®Þnh vÞ Hµn theo ®óng vÞ trÝ ®· quy ®Þnh KiÓm tra 9. - Chôp ¶nh bøc x¹ - KÝnh lóp x10 - Mèi hµn ph¶i ngÊu ®Òu, kh«ng nøt, rç, ngËm xØ Mµi vµ n¾n tai 10.1. Mµi tai M¸y mµi tay Mµi ph¼ng c¸c mèi hµn 10. 10.2. N¾n tai KÑp n¾n theo d­ìng ®Þnh vÞ N¾n th¼ng c¸c tai theo vÞ trÝ ban ®Çu B¶o qu¶n 11.1. Th¸o - Clª, má lÕt Th¸o èng vßi voi ra khái ®å g¸. 11. 11.2. Bao gãi Thïng gç, xèp Bao gãi vµ ®ãng thïng 102 Ch­¬ng 6 tæng qu¸t ho¸ vµ ®¸nh gi¸ kÕt qu¶ thu ®­îc 1) MÆc dï §Ò tµi réng vµ bao gåm nhiÒu néi dung phong phó, nhãm thùc hiÖn ®Ò tµi ®· x¸c ®Þnh ®­îc h­íng ®i ®óng ®¾n thÓ hiÖn ë sù giíi h¹n ph¹m vi nghiªn cøu cña §Ò tµi vµ chän ph­¬ng ph¸p c«ng nghÖ tiªn tiÕn phï hîp víi ®èi t­îng nghiªn cøu. §ã lµ nhê kÕt qu¶ cña qu¸ tr×nh kh¶o s¸t thùc tÕ t¹i nhiÒu nhµ m¸y nhiÖt ®iÖn, sù ®iÒu tra tØ mØ c¸c ®iÒu kiÖn lµm viÖc vµ nguyªn nh©n lµm h­ háng cña c¸c chi tiÕt tuabin khÝ, sù nghiªn cøu vµ tæng hîp nhiÒu tµi liÖu chuyªn ngµnh phun nhiÖt, sù ph©n tÝch ®Çy ®ñ t×nh h×nh trong n­íc vµ ngoµi n­íc. 2) Nh÷ng lý thuyÕt c¬ b¶n vÒ qu¸ tr×nh phun nhiÖt ®· ®­îc tæng hîp. Nhê vËy, nh÷ng ng­êi thùc hiÖn §Ò tµi ®· hiÓu thÊu ®­îc c¬ chÕ h×nh thµnh líp phñ, b¶n chÊt c¸c qu¸ tr×nh lý ho¸ xÈy ra khi phun, ph­¬ng ph¸p tÝnh to¸n vµ ®iÒu chØnh chÕ ®é phun... lµm c¬ së cho qu¸ tr×nh thÝ nghiÖm sím cã kÕt qu¶. 3) Qu¸ tr×nh thÝ nghiÖm ®­îc tiÕn hµnh nghiªm tóc, c«ng phu vµ qua nhiÒu n¨m víi nhiÒu giai ®o¹n, mçi giai ®o¹n ®­îc tiÕn hµnh theo nhiÒu l« víi kh¸ nhiÒu mÉu trong mçi l«, thiÕt bÞ thÝ nghiÖm míi, hiÖn ®¹i, vËt liÖu chuÈn.... tÊt c¶ nãi lªn tÝnh chÝnh x¸c vµ ®é tin cËy kh¸ cao cña c¸c sè liÖu. C¸c chÕ ®é c«ng nghÖ phun thÝch hîp nhÊt ®· ®­îc chän sau 2 giai ®o¹n thÝ nghiÖm mÉu, víi h¬n 130 mÉu tiªu chuÈn kÕt hîp nhiÒu lo¹t thÝ nghiÖm ®ång thêi víi c¸c èng vßi voi ( lo¹i kh«ng phôc håi ®­îc ). ChÕ ®é nµy ®¶m b¶o ®é tin cËy ®Ó phôc håi thÝ ®iÓm 2 èng vßi voi n»m trong diÖn phôc håi vµ ®· ®­îc C«ng ty NhiÖt ®iÖn Bµ RÞa - Vòng TÇu ghi nhËn. Tuy c¸c èng vßi voi ch­a ®­îc l¾p ®Æt nh­ng nh÷ng kÕt qu¶ ¶nh chôp kim t­¬ng cña c¸c líp phun ( h×nh 4.4 ) cho thÊy cÊu tróc c¸c líp phun t­¬ng ®èi phï hîp víi cÊu tróc yªu cÇu cña hai lo¹i bét phun ( h×nh 4.1 vµ h×nh 4.2). §iÒu ®ã chøng tá chÊt l­îng c¸c líp phun b¶o ®¶m. Qu¸ tr×nh thÝ nghiÖm trªn c¶ hai lo¹i mÉu ( mÉu tiªu chuÈn lµm tõ thÐp cã thµnh phÇn ho¸ häc t­¬ng ®­¬ng thµnh phÇn vËt liÖu èng vßi voi vµ mÉu èng vßi voi ) ®Òu tËp trung gi¶i quyÕt mét môc ®Ých c¬ b¶n, ®ã lµ t¹o líp phñ chÞu nhiÖt b¶o vÖ èng vßi voi trong qu¸ tr×nh lµm viÖc trong m«i tr­êng ¨n mßn vµ nhiÖt ®é cao. Líp phun cÊu thµnh tõ hai líp: Líp trung gian vµ líp phñ, víi chiÒu dµy thÝch øng. C¬ së khoa häc ®ã ®· ®­îc kiÓm chøng qua thùc tÕ sö dông cña nhiÒu lo¹i tuabin khÝ [2], 103 [3], [9], [12]. ë ®©y cã thÓ ph©n tÝch ®Ó thÊy râ h¬n môc ®Ých qu¸ tr×nh thÝ nghiÖmcña ®Ò tµi. - Tr­íc hÕt, kh«ng thÓ cã mét vËt liÖu “ lý t­ëng ” nµo cã thÓ lµm viÖc ®­îc trong m«i tr­êng kh¾c nghiÖt nh­ tuabin khÝ ( c¸nh tuabin, ®Õ tuabin, hÖ thèng èng x¶ .v.v... ) nÕu kh«ng cã líp phñ b¶o vÖ ®Æc biÖt. Líp phñ nµy t¹o bëi c«ng nghÖ phun, ph¶i cã ®é dÉn nhiÖt thÊp, ®é b¸m dÝnh tèt víi nÒn vµ duy tr× ®­îc ®é b¸m ®ã qua c¸c chu kú t¸c dông nhiÖt thay ®æi. Chóng còng ph¶i b¶o vÖ ®­îc kim lo¹i nÒn ë bªn d­íi khái sù ph¸ huû cña m«i tr­êng. §é b¸m dÝnh víi vËt liÖu nÒn lµ mét yªu cÇu kü thuËt ®èi víi c¸c hÖ sè d·n në nhiÖt kh¸c nhau cña vËt liÖu nÒn vµ vËt liÖu phun - th­êng lµ vËt liÖu gèm cã ®é dÉn nhiÖt thÊp ®Ó t¹o líp phñ bÒn nhiÖt. - TiÕp ®ã, ®Ó ®¸p øng yªu cÇu ®é b¸m cña líp phñ chÞu nhiÖt cÇn cã mét líp trung gian kim lo¹i lµm líp trung gianvíi hÖ sè d·n në nhiÖt n»m gi÷a vËt liÖu c¬ b¶n vµ vËt liÖu gèm dïng cho líp phñ bÒn nhiÖt. ChÝnh líp trung giannµy t¹o nªn oxit bÒn nhiÖt nh»m n©ng cao ®é b¸m cña líp phñ trªn nã. VËt liÖu bét Ni-164-2 ®ãng vai trß nµy. Ngoµi chøc n¨ng t¨ng ®é b¸m dÝnh cña líp phñ ( gèm ) líp trung gian cßn cã t¸c dông ng¨n c¶n sù x©m nhËp cña m«i tr­êng ¨n mßn khi líp phñ cã thÓ bÞ ph¸ huû ( ch¼ng h¹n nøt, r¹n ch©n chim ). V× vËy, ®é chÆt cña líp trung giancÇn ph¶i cao vµ ®é dµy còng ph¶i ®¶m b¶o. §ã lµ lý do t¹i sao trong qu¸ tr×nh thÝ nghiÖm lu«n h­íng tíi ®¹t ®­îc c¸c chØ tiªu cao ( ®é b¸m, ®é chÆt ) cña líp nµy, c¸c chÕ ®é phun do ®ã ph¶i chän “cøng” h¬n ( c¸c th«ng sè chÕ ®é cao h¬n ). C¸c kÕt qu¶ thÝ nghiÖm cho thÊy hai chØ tiªu c¬ b¶n ( ®é b¸m vµ ®é chÆt ) cña líp trung gian®¶m b¶o tèt - thËm chÝ cao h¬n yªu cÇu tiªu chuÈn ®Æt ra cña bét Ni- 164-2. §ã lµ c¬ së ®Ó tiÕn hµnh thÝ nghiÖm giai ®o¹n hai - phun líp phñ b»ng vËt liÖu gèm ( ZRO - 182 ). - Thø ba lµ yªu cÇu ph¶i cã líp phñ bÒ mÆt ( trªn líp trung gian). Líp nµy chÝnh lµ líp chÞu nhiÖt. Nhê cã líp nµy mµ nhiÖt ®é cña kim lo¹i nÒn gi¶m ®¸ng kÓ, ®é bÒn l©u dµi cña chi tiÕt ®­îc t¨ng lªn. Do vai trß c¸ch nhiÖt ®é mµ líp phñ gèm cÇn ®é xèp. §iÒu nµy ®­îc ®¶m b¶o khi øng dông chÕ ®é phun “mÒm” nhÊt cã thÓ. C¸c th«ng sè cña chÕ ®é, nh­ dßng ®iÖn, ¸p suÊt khÝ t¹o plasma ( Ar ) gi¶m ®¸ng kÓ, sù ®èt nãng s¬ bé còng kh«ng ¸p dông. Sù gi¶m “ cøng ” cña chÕ ®é phun ®­¬ng nhiªn cã thÓ kÐo theo sù gi¶m cña ®é b¸m cña líp phun. Tuy nhiªn, yÕu tè bÊt lîi nµy ®­îc gi¶i quyÕt nhê hai gi¶i ph¸p. Thø nhÊt t¸c dông cña mµng oxit nh«m vèn ®· ®­îc h×nh thµnh tr­íc ®ã ( khi phun bét Ni-164-2 cã chøa nh«m trong thµnh 104 phÇn ). ChÝnh mµng oxit nh«m lµ c¬ së ®Ó líp phñ gèm b¸m ch¾c lªn líp trung gian, kh«ng chØ trong qu¸ tr×nh phun mµ c¶ trong qu¸ tr×nh lµm viÖc cña chi tiÕt, nã ng¨n kh«ng cho hiÖn t­îng oxy - ho¸ x¶y ra gi÷a hai líp ( trung gian vµ phñ ). Gi¶i ph¸p thø hai lµ viÖc sö dông khÝ hydro ®Ó phun líp phñ. D­íi t¸c dông cña nhiÖt ®é cao cña tia plasma hydro ph©n tö cã thÓ ph©n chia thµnh c¸c hydro nguyªn tö ®ång thêi to¶ nhiÖt n©ng cao nhiÖt ®é ®èt nãng cña c¸c h¹t trong qu¸ tr×nh bay trong tia plasma. Nhê thÕ, n¨ng suÊt cÊp bét kh«ng gi¶m vµ còng kh«ng cÇn ®èt nãng s¬ bé, víi chÕ ®é “mÒm” líp phun vÉn ®¶m b¶o ®é nh½n bãng bÒ mÆt. Qu¸ tr×nh nghiªn cøu vµ thÝ nghiÖm kh«ng ®Ò cËp ®Õn øng suÊt vµ biÕn d¹ng g©y bëi sù phun. Cã hai lý do: mét lµ ®èi t­îng nghiªn cøu phôc håi ( èng vßi voi ) cã kÕt cÊu v÷ng ch¾c vµ hai lµ, líp phun kh¸ máng ( 0,35  0,5 mm) l¹i phun trong ®iÒu kiÖn nhiÖt ®é thÊp ( kh«ng qu¸ 1600 C khi phun líp trung gianvµ kho¶ng 50  600C khi phun líp phñ ). 4) KÕt qu¶ ®¹t ®­îc cña ®Ò tµi ®· ®¸p øng môc tiÒu ®Ò ra trong ®Ò c­¬ng nghiªn cøu cña hîp ®ång bæ sung sè: 10BS/2005/H§-§TCT-KC.05 ngµy 26 th¸ng 07 n¨m 2005. S¶n phÈm cña ®Ò tµi t¹o ra bao gåm: a. Hai quy tr×nh c«ng nghÖ phôc håi c¸c chi tiÕt cã ®é bÒn nhiÖt cao. b. S¶n phÈm èng vßi voi phôc håi thö nghiÖm b»ng c«ng nghÖ phun nhiÖt ®¹t c¸c chØ tiªu chÊt l­îng, ®­îc C«ng ty NhiÖt ®iÖn Bµ RÞa nghiÖm thu kü thuËt vµ chÊp thuËn l¾p ®Æt ch¹y thö nghiÖm trong thêi gian tíi ( biªn b¶n nghiÖm thu cña C«ng ty NhiÖt ®iÖn Bµ RÞa trong phô lôc 2). C¸c quy tr×nh ®­îc x©y dùng trªn c¬ së kh¶o s¸t thùc tÕ ( ë ViÖt Nam ), tham quan n­íc ngoµi ( Mü ), nghiªn cøu lý thuyÕt, tham kh¶o nhiÒu tµi liÖu vµ patents, vµ c¸c sè liÖu thÝ nghiÖm trªn c¸c thiÕt bÞ hiÖn ®¹i vµ vËt liÖu tiªu chuÈn. Hai quy tr×nh cã nh÷ng tÝnh chÊt riªng. Quy tr×nh phun phôc håi chi tiÕt m¸y cã chÕ ®é lµm viÖc kh¾c nghiÖt mang tÝnh chÊt chung bëi thùc tÕ nã ch­a cã sè liÖu thÝ nghiÖm vÒ chi tiÕt nµy. Cã thÓ coi ®©y lµ mét quy tr×nh tham kh¶o ®Ó lµm c¬ së cho qu¸ tr×nh nghiªn cøu tiÕp khi cã ®iÒu kiÖn. Nã kh«ng nh÷ng chØ cã t¸c dông khi nghiªn cøu phôc håi mét chi tiÕt cô thÓ ( c¸nh tuabin ) mµ cßn cã thÓ lµm tµi liÖu ®Ó nghiªn cøu qu¸ tr×nh phôc håi c¸c chi tiÕt kh¸c cã ®é bÒn nhiÖt cao. 105 Quy tr×nh c«ng nghÖ phun phôc håi èng vßi voi cã ®é tin cËy, cã thÓ theo ®ã ®Ó phôc håi hoµn chØnh mét chi tiÕt cô thÓ – èng vßi voi. ChÝnh hai èng vßi voi ®· ®­îc phun phôc håi thö nghiÖm theo quy tr×nh nµy. 5) VÒ hiÖu qu¶ kinh tÕ cña ®Ò tµi ch­a thÓ ®¸nh gi¸ khi chØ míi ë giai ®o¹n ®Çu cña qu¸ tr×nh thÝ ®iÓm ( míi phôc håi ®­îc 2 èng vßi voi ). Tuy nhiªn, c¸c sè liÖu kh¶o s¸t t¹i nhµ m¸y NhiÖt ®iÖn Phó Mü cho thÊy mét sè tiÒn “ khæng lå” Nhµ m¸y ph¶i chi khi ®¹i tu mét tæ m¸y GT21: 72.629.000.000 ®ång, trong ®ã sè tiÒn chñ yÕu ®­îc chi vµo viÖc mua vËt t­ phô tïng ngo¹i ( 65 tû 336 triÖu ®ång ) vµ tiÒn thuª chuyªn gia n­íc ngoµi ( h¬n 7 tû ®ång ). NÕu kÕt qu¶ nghiªn cøu cña ®Ò tµi ®­îc ®em ¸p dông vµo thùc tÕ s¶n xuÊt th× ch¾c ch¾n sÏ tiÕt kiÖm ®­îc nhiÒu tû ®ång cho mét kú ®¹i tu cña mçi cç m¸y. 6) Mét ®iÒu rÊt quan träng ®èi víi c¸c c¸n bé tham gia thùc hiÖn ®Ò tµi, ®Æc biÖt lµ c¸c kü s­ trÎ, lµ tr×nh ®é nghiªn cøu ®­îc n©ng cao râ rÖt. §ã lµ nh÷ng ph­¬ng ph¸p nghiªn cøu, kh¶ n¨ng vËn hµnh sö dông c¸c m¸y mãc hiÖn ®¹i trong c«ng t¸c thÝ nghiÖm, kh¶ n¨ng tæng hîp c¸c kÕt qu¶ nghiªn cøu nh­ mét c«ng tr×nh khoa häc... TÊt c¶ t¹o tiÒn ®Ò cho viÖc ®µo t¹o sau ®¹i häc. ChÝnh tÝnh khoa häc vµ thùc tiÔn cña ®Ò tµi khi ®­îc hoµn thiÖn rÊt cã thÓ ®­îc n©ng lªn thµnh mét luËn v¨n tiÕn sü KHKT. 7) Tãm l¹i, vÒ c¬ b¶n c¸c nhiÖm vô cña ®Ò tµi ®· ®­îc thùc hiÖn nghiªm tóc vµ ®¹t kÕt qu¶ tèt. Tuy nhiªn, mét sè nh­îc ®iÓm sau ®©y cÇn ®­îc nªu lªn: a. ViÖc x©y dùng ®Ò c­¬ng cña ®Ò tµi ch­a s¸t thùc tÕ: nhiÖm vô ®Ò tµi ®Ò ra qu¸ nhiÒu vµ nÆng so víi ®iÒu kiÖn nghiªn cøu vµ thùc tÕ s¶n xuÊt. ¶nh h­ëng cña nh÷ng sù cè liªn tiÕp x¶y ra trong lÜnh vùc thiÕt bÞ tuabin khÝ ®· khÐp l¹i kh¶ n¨ng ®em c¸nh tuabin sau phôc håi vµo thö nghiÖm trong s¶n xuÊt Ýt nhÊt lµ trong thêi gian hiÖn nay, dÉn ®Õn viÖc ph¶i xin chuyÓn ®æi ®èi t­îng øng dông kÕt qu¶ nghiªn cøu trªn c¸nh tuabin sang èng vßi voi ( Transition piece ). b. Qu¸ tr×nh thÝ nghiÖm chän chÕ ®é tèi ­u ch­a g¾n ngay tõ ®Çu víi ®èi t­îng cÇn nghiªn cøu s¶n phÈm cña ®Ò tµi ( c¸nh tuabin, èng vßi voi ...) do ®ã mÊt kh¸ nhiÒu thêi gian vµ c«ng søc vµo viÖc thÝ nghiÖm mÉu, ®Ó chän chÕ ®é c«ng nghÖ tèt nhÊt phun phôc håi èng vßi voi. Nguyªn nh©n kh¸ch quan ë ®©y ch­a ®­îc l­êng tr­íc: ®ã lµ kh¶ n¨ng trong viÖc thu håi c¸c s¶n phÈm cò ( trong diÖn phôc håi ®­îc ) ®Ó phun thö nghiÖm. 106 c. Mét khã kh¨n cÇn ®­îc nªu ra: ®ã lµ sù thay ®æi c¸c c¸n bé vËn hµnh thiÕt bÞ thÝ nghiÖm thùc hiÖn ®Ò tµi. TÝnh kh«ng liªn tôc vÒ con ng­êi ®· lµm cho thêi gian thùc hiÖn ®Ò tµi kÐo dµi h¬n dù kiÕn trong tiÕn ®é thùc hiÖn ®Ò tµi. 107 KÕt luËn vµ kiÕn nghÞ KÕt luËn: 1. §Ò tµi ®· ®i ®óng h­íng, chän ®­îc ph­¬ng ph¸p phun hîp lý vµ ®èi t­îng nghiªn cøu - c¸c chi tiÕt cÇn phôc håi, võa mang tÝnh bøc xóc, yªu cÇu kü thuËt cao võa phï hîp víi xu thÕ nghiªn cøu ph¸t triÓn hiÖn nay cña c¸c n­íc tiªn tiÕn trªn thÕ giíi. 2. Qu¸ tr×nh nghiªn cøu ®· kÕt hîp chÆt chÏ víi c¸c c¬ së s¶n xuÊt, tham quan c¸c c«ng nghÖ vµ thµnh tùu khoa häc míi cña n­íc ngoµi, thu thËp ®­îc nhiÒu tµi liÖu khoa häc kü thuËt quý gi¸ liªn quan ®Õn ®Ò tµi, kÓ c¶ nh÷ng vËt liÖu cÇn thiÕt cho c«ng t¸c thÝ nghiÖm. Sù tæng hîp ®Çy ®ñ c¸c tµi liÖu, c¸c patents, lý thuyÕt c¸c qu¸ tr×nh phun gióp ®­a ra ®­îc kÕ ho¹ch thÝ nghiÖm hîp lý, do ®ã c¸c kÕt qu¶ thÝ nghiÖm lµ tin cËy. 3. Tuy cã chËm so víi tiÕn ®é ®Ò ra, nh­ng ®Ò tµi ®· thùc hiÖn ®Çy ®ñ vµ kÕt qu¶ c¸c nhiÖm vô quy ®Þnh. C¸c s¶n phÈm thu ®­îc cña ®Ò tµi bao gåm hai quy tr×nh c«ng nghÖ, c¸c thiÕt bÞ ®å g¸ vµ hai s¶n phÈm phôc håi ®· ®­îc nghiÖm thu vµ ®¸nh gi¸ ®¹t yªu cÇu. C¸c chØ tiªu c¬ b¶n cña líp phun trªn bÒ mÆt chi tiÕt phôc håi ( èng vßi voi ) nh­ sau: - §é b¸m dÝnh víi kim lo¹i nÒn 378 kG/ cm2 - §é xèp líp trung gian 2% - §é cøng líp phñ RC15N 75 S¶n phÈm sÏ ®­îc l¾p ®Æt thö nghiÖm trong thêi gian tíi. 4. Qu¸ tr×nh c«ng nghÖ phun phôc håi èng vßi voi ®­îc tiÕn hµnh theo ba c«ng ®o¹n: ChuÈn bÞ, phun phñ vµ kiÓm tra. C«ng ®o¹n chuÈn bÞ bao gåm viÖc lµm s¹ch chi tiÕt b»ng ph­¬ng ph¸p c¬ häc, kiÓm tra vµ xö lý nÒn, tÈy röa ho¸ häc, t¹o nh¸m bÒ mÆt b»ng ph­¬ng ph¸p phun bét oxit nh«m cì h¹t G24. C«ng ®o¹n phun phñ ®­îc thùc hiÖn trªn m¸y phun plasma model 3710, sóng phun SG 100 kÐo dµi vµ c¸c ®å g¸ tÜnh vµ ®éng, chÕ ®é phun nh­ sau: a. Phun líp trung gian ( líp liªn kÕt ) víi bét Ni-164-2: + §iÖn ¸p phun, Up ………….. …………....40 V + C­êng ®é dßng ®iÖn, Ip ……………...800A + VËn tèc di chuyÓn sóng phun, Vp …..10mm/ gi©y + Kho¶ng c¸ch phun, lp........................76 ÷ 102 mm + N¨ng suÊt cÊp bét, mb........................23 ÷ 30 g/ ph 108 + ¸p suÊt khÝ argon, Par...........................50 Psi + ¸p suÊt khÝ heli, PHe………………...110 Psi + ¸p suÊt khÝ argon ( khÝ t¶i bét), PAr…..30 ÷ 35 Psi + Gãc phun, ®é …………………....75 ÷ 900 + NhiÖt ®é ®èt nãng s¬ bé, 0C……….…120 ÷ 1600C b. Phun líp phñ víi bét ZRO -182: + §iÖn ¸p phun, UP..................................40V + C­êng ®é dßng ®iÖn, IP ………………450A + VËn tèc di chuyÓn sóng phun, VP…….10 mm/ gi©y + Kho¶ng c¸ch phun, lP………………...76 ÷ 102 mm + N¨ng suÊt cÊp bét, mb………………..38 ÷ 53 g/ phót + ¸p suÊt khÝ argon, PAr………………..40 Psi + ¸p suÊt khÝ hydro, PH2……………....10/ 15 Psi + ¸p suÊt khÝ argon( khÝ t¶i bét), PAr…..30/ 35 Psi + Gãc phun, ®é…………………………75 ÷ 90 + NhiÖt ®é ®èt nãng s¬ bé, 0C……….…100 ÷ 1500C C«ng ®o¹n kiÓm tra ®­îc tiÕn hµnh trong c¶ qu¸ tr×nh phôc håi bao gåm kiÓm tra chÊt l­îng bÒ mÆt tr­íc, trong vµ sau khi phun, kiÓm tra chiÒu dµy líp phun. 5. C¸c kÕt qu¶ nghiªn cøu tuy míi dõng l¹i trong ph¹mvi phßng thÝ nghiÖm nh­ng qua kiÓm tra chÊt l­îng cña c¸c c¬ quan khoa häc( ViÖn C«ng NghÖ Bé C«ng nghiÖp, Trung t©m kü thuËt 1 Tæng côc Tiªu chuÈn §o l­êng ChÊt l­îng, Tr­êng §¹i häc B¸ch Khoa Hµ néi ), líp phun chÞu nhiÖt cã thÓ ®¸p øng ®­îc c¸c yªu cÇu lµm viÖc cña c¸c chi tiÕt tuabin khÝ ( èng vßi voi, ®Õ c¸nh vµ c¸nh tÜnh vv….). Sù phôc håi c¸c chi tiÕt nãi trªn sÏ mang l¹i hiÖu qu¶ kinh tÕ to lín vµ chñ ®éng trong s¶n xuÊt cña c¸c nhµ m¸y nhiÖt ®iÖn ch¹y tuabin khÝ. 6. LÇn ®Çu tiªn ë ViÖt Nam mét c«ng nghÖ míi, hiÖn ®¹i ®· ®­îc tiÕn hµnh nghiªn cøu, ®ã lµ c«ng nghÖ phun phñ nhiÖt hå quang plasma víi thiÕt bÞ hiÖn ®¹i vµ vËt liÖu míi. Nã ®· gióp n©ng cao tr×nh ®é hiÓu biÕt khoa häc kü thuËt vµ ph­¬ng ph¸p nghiªn cøu khoa häc kü thuËt cho nhiÒu c¸n bé, ®Æc biÖt c¸n bé trÎ. 7. Trong qóa tr×nh héi nhËp khu vùc vµ thÕ giíi, xu thÕ ®­a khoa häc c«ng nghÖ vµo ®êi sèng x· héi ®ang ®­îc ph¸t triÓn m¹nh mÏ, nhiÒu ®¬n vÞ nghiªn cøu, s¶n xuÊt 109 trong lÜnh vùc c¬ khÝ chÕ t¹o m¸y vµ tù ®éng ho¸ ®Æc biÖt lµ mét sè trung t©m söa ch÷a cña tæng C«ng ty §iÖn lùc ViÖt Nam, Tæng côc hµng kh«ng - Bé Quèc phßng v.v… ®ang ®Èy m¹nh viÖc t¨ng c­êng trang thiÕt bÞ phun phñ hiÖn ®¹i tiÕp cËn vµ nhËp khÈu c«ng nghÖ tiªn tiÕn, th× kÕt qu¶ nghiªn cøu ®Ò tµi vµ 2 quy tr×nh c«ng nghÖ ®· x¸c lËp sÏ gãp phÇn tÝch cùc víi tÝnh thùc tiÔn cao ®Èy nhanh lé tr×nh øng dông c«ng nghÖ phun phñ nhiÖt phôc håi c¸c chi tiÕt m¸y cã chÕ ®é lµm viÖc kh¾c nghiÖt t¹o nªn b­íc ph¸t triÓn míi trong lÜnh vùc øng dông c«ng nghÖ tiªn tiÕn nãi riªng vµ trong ngµnh c¬ khÝ chÕ t¹o m¸y nãi chung. KiÕn nghÞ: ViÖc phôc håi thö nghiÖm èng vßi voi ®¹t c¸c chØ tiªu kü thuËt gãp phÇn gi¶i quyÕt ®ßi hái cña thùc tÕ s¶n xuÊt ph¸t huy nguån lùc trong n­íc cung øng vËt t­ phô tïng söa ch÷a trung ®¹i tu thiÕt bÞ, tõng b­íc thay thÕ phô tïng nhËp ngo¹i, nã ®em l¹i hiÖu qu¶ kinh tÕ kü thuËt ®¸ng kÓ cho ngµnh vµ lÜnh vùc sö dông. Tuy nhiªn, ®Ó qu¸ tr×nh ®æi míi, øng dông c«ng nghÖ tiªn tiÕn trë thµnh mét lùc l­îng s¶n xuÊt, cÇn t¹o ra m¹ng l­íi khoa häc c«ng nghÖ s©u réng ®­îc sù hç trî vµ chØ ®¹o cña c¸c c¬ quan qu¶n lý nhµ n­íc nh»m thùc hiÖn c¸c môc tiªu sau: 1. CÇn cã ch­¬ng tr×nh chung gi÷a c«ng t¸c nghiªn cøu vµ c¬ së s¶n xuÊt t¹o nªn sù phèi hîp nhÞp nhµng gi÷a viÖc phôc håi s¶n phÈm thÝ nghiÖm vµ l¾p ®Æt thö nghiÖm trong s¶n xuÊt. 2. TiÕp tôc më réng ph¹m vi nghiªn cøu øng dông cña ®Ò tµi ( t¨ng c­êng lo¹i vµ s¶n phÈm phôc håi ) thóc ®Èy viÖc l¾p ®Æt thö nghiÖm s¶n phÈm phôc håi thö nghiÖm tiÕn tíi phôc håi ®¹i trµ c¸c s¶n phÈm nghiªm cøu. 110 Lêi c¶m ¬n Chñ nhiÖm ®Ò tµi KC.05.10 xin ch©n thµnh c¶m ¬n: - Tæng C«ng ty §iÖn lùc ViÖt Nam, C«ng ty NhiÖt ®iÖn Bµ RÞa- Vòng TÇu, C«ng ty NhiÖt ®iÖn Phó Mü, C«ng ty NhiÖt ®iÖn CÇn Th¬, C«ng ty NhiÖt ®iÖn Thñ §øc, , ®· hîp t¸c vµ cung cÊp nhiÒu t­ liÖu quý gi¸ trong qu¸ tr×nh thùc hiÖn ®Ò tµi. - Bé khoa häc C«ng nghÖ, Ban chñ nhiÖm ch­¬ng tr×nh KC.05 ®· t¹o ®iÒu kiÖn ®Ó ®Ò tµi v­ít qua khã kh¨n hoµn thµnh môc tiªu nghiªn cøu. - Phßng Hµn ( ViÖn nghiªn cøu C¬ khÝ ) ®· t¹o ®iÒu kiÖn thuËn lîi trong qu¸ tr×nh thÝ nghiÖm c«ng nghÖ phun plasma. - Héi ®ång kü thuËt ViÖn Nghiªn cøu C¬ khÝ, gi¸o s­ tiÕn sÜ Hµn §øc Kim, tiÕn sÜ NguyÔn V¨n Th«ng ®· ®ãng gãp nhiÒu ý kiÕn quan träng trong qu¸ tr×nh thùc hiÖn ®Ò tµi. Kü s­ U«ng SÜ ¸p 111 Tµi liÖu tham kh¶o 1. Ballard W.F. Metal Spraying and the Flame Deposition of Ceramics and Plastics. Griffin London 1963. 2. David J.Taylor, Olivier Gabos. Uprate Option for the MS600, Heavy Duty Gas Turbine. GE Pawer Systems GER-4217. 3. Eric Kaufman. Considerations When BurningAsh – Bearing Fuels in Heavy – Duty Gas Turbines. GE Power Generation, GER- 6734A. 4. Hoµng Tïng - Phun vµ øng dông. NXB KHKT, Hµ Néi 1994. 5. Kast N.V. Matalizacia Raspykniem. Mashinostroenie, Moscva 1996. 6. Khaxui.A. Technika napylenia. Mashinostroenie, Moscva 1975. 7. NguyÔn V¨n Th«ng, U«ng Sü ¸p. VÒ c¸c líp phun chÞu nhiÖt ®é cao. T¹p chÝ c«ng nghiÖp No 1/2006. 8. NguyÔn V¨n Th«ng, U«ng Sü ¸p. Vµi vÊn ®Ò vÒ c«ng nghÖ phun plasma phôc håi c¸c chi tiÕt tuabin khÝ. T¹p chÝ c«ng nghiÖp No 2/2006 9. PallosK J Gas Turbine Repair Technology. GE power Systems. 10. Rykalin N.N. Strength Bonding Formation by Power Spraying and Metalization. 6th Int. Metal Spraying Conf. 11. Shepard A. P. and Inghan. Flame Spraying Hand Book, Metco 1965. 12. Schilke P.W. Advanced Gas Turbine Materials and Coatings. GE Power Systems. GER-3569F. 13. Sampson E.R vµ nhiÒu t¸c gi¶ Thermal Spraying. 14. ASTM Standard Test Method for Adhesion or Cohesion Strength of Thermal Spray Coatings. 15. ASTM Standard Test Method for Microindentation Hardness of Materials. 16. ASTM Standard Test Method for Rockwell Hardness and Rockwell Hardness of Metallic Materials. 17. PRAXAIR Thermal Spray Powders. 18. PRAXAIR Braze Filler Metal Products 19. PRAXAIR Aerospace Meterial Specification. 20. XYZ Pawer Corporation. Thermal Barrier Coating 112 21. C¸c patents: a. No JP2002047551: Ceramic Coating Method Utilizing Water Plasma. b. No JP2003034856: Thermal Spraying Method. c. No JP2005179723: Method of Forming Sprayed Coating and Device of Forming Sprayed Coating. d. No US2001019781: Coating System for Providing Environmental Protection to a Metal Substrate and Related Processes. e. No US2002164430: Process for Producing a Ceramic Thermal Barrier Layer for Gas Turbine Engine Component. f. No US2003157363: Plasma Sprayed Thermal Bond Coat System. g. No 2003203120: Method for Thermal Spray Coating and Rare Earth Oxide Powder Used Therefor. h. No US2004005452: High Temperature Spray Dried Composite Abradable Powder for Combustion Spraying and Abradable Barrier Coating Produced Using Same. i. No US2004219290: Method for Applying or Repairing Thermal Barrier Coatings. j. No US 2005129965: Plasma Injection Method. k. No US 2005164027: High Temperature Abradable Coatings. l. No 2005252450: Plasma Spray Method and Apparatus for Applying a Coating Utilizining Particle Kinetics.