Como parte central do sistema de geração de energia hidrelétrica, o forjamento hidrelétrico tem um papel fundamental na melhoria da eficiência operacional e estabilidade das usinas hidrelétricas. Neste trabalho serão apresentadas técnicas e aplicações de tratamento de superfície para forjamentos hidrelétricos, visando otimizar o desempenho, aumentar sua vida útil, bem como reduzir os custos de produção.
I. tecnologia comum de tratamento de superfície de forjamento de energia elétrica
Jateamento e tratamento
Shot peening é um método de tratamento que utiliza projéteis de alta velocidade para impactar a superfície do forjamento, de modo a produzir deformação plástica e reforçar a superfície. O tratamento de peening pode efetivamente melhorar a tensão de compressão residual na superfície do forjamento, reduzir a rugosidade da superfície e formar uma certa resistência à corrosão. No entanto, o shot peening apresenta algumas limitações, como grandes investimentos em equipamentos e baixa eficiência produtiva.
Rolo que forma o tratamento
O tratamento de rolamento é um método de tratamento que utiliza rolos rígidos para rolar a superfície do forjamento para produzir deformação plástica. O tratamento de rolamento pode efetivamente melhorar o nivelamento e o acabamento da superfície do forjamento, formar uma maior tensão de compressão residual e melhorar a resistência à corrosão da superfície. Em comparação com o tratamento de sopro de peening, o equipamento de tratamento de rolamento tem menor investimento, alta eficiência de produção e operação simples.
Escovado e chapeado tratamento
O tratamento de revestimento de escova é um método de tratamento que utiliza princípios eletroquímicos para revestir a superfície do forjamento com um revestimento de metal ou liga para melhorar a resistência à corrosão e à abrasão da superfície. O tratamento de chapeamento de escova pode efetivamente melhorar a resistência à corrosão e à abrasão da superfície do forjamento, e a força de ligação entre o revestimento e o metal da matriz é forte. No entanto, a limitação do tratamento de escovação é que a espessura do revestimento é difícil de controlar, o que pode facilmente levar ao sobrerevestimento ou subrevestimento.
O tratamento químico
O tratamento químico é um método de tratamento que utiliza reagentes químicos e a camada de óxido na superfície do forjamento, ferrugem e assim por diante, para alcançar a superfície limpa e melhorar a resistência à corrosão. Os tratamentos químicos comuns incluem decapagem, passivação, fosfatação, etc. O tratamento químico apresenta vantagens como simplicidade de operação e baixo custo, porém o impacto ambiental dos reagentes químicos deve ser destacado.
Ii. O campo de aplicação da tecnologia de tratamento de superfície de peças forjadas hidrelétricas
Energia hidrelétrica
As peças de forjamento de energia hidrelétrica desempenham um papel vital no sistema de geração de energia hidrelétrica, como lâminas de turbina hidráulica, lâminas de guia, etc. A tecnologia de tratamento de superfície pode efetivamente melhorar a resistência à corrosão e à abrasão da superfície do forjamento hidrelétrico, reduzir a rugosidade da superfície da lâmina e reduzir a resistência ao atrito do fluxo de água, melhorando assim a eficiência da energia hidrelétrica.
Sistema de controlo automático
O forjamento hidroelétrico também é amplamente utilizado no sistema de controle automático, como cilindro hidráulico no sistema de controle hidráulico, cilindro no sistema de controle pneumático, etc. A tecnologia de tratamento de superfície pode efetivamente melhorar a resistência à corrosão e à abrasão da superfície do forjamento hidroelétrico, reduzir a resistência ao atrito e melhorar a precisão de controle e a velocidade de resposta.
Engenharia no mar
A engenharia oceânica envolve um grande número de equipamentos e instalações submarinas, tais como plataformas oceânicas, robôs subaquáticos, entre outros. A tecnologia de tratamento de superfície pode efetivamente melhorar a resistência à corrosão e à abrasão da superfície das peças forjadas hidrelétricas, melhorar a confiabilidade e a segurança do equipamento e prolongar sua vida útil.
Iii. Estudo de caso- aplicação de jateamento de superfície de forjamento hidroelétrico
As pás de turbinas de uma usina hidrelétrica são submetidas ao impacto e desgaste de correntes de água de alta velocidade por um longo período de tempo e apresentam desgaste severo e trincas na superfície das pás, levando à diminuição da eficiência de geração de energia elétrica. Para contornar este problema, a superfície das lâminas é tratada através da técnica de shot peening.
No processo de shot peening, o projétil de alta velocidade é usado para pulverizar a superfície da lâmina, de modo a produzir uma certa quantidade de deformação plástica, formando uma camada de tensão de compressão residual, de modo a melhorar a força da superfície da lâmina e resistência à corrosão. Ao mesmo tempo, o shot peening também pode reduzir a rugosidade da superfície da lâmina, reduzir a resistência ao atrito do fluxo de água e melhorar a eficiência da energia hidrelétrica. A superfície da lâmina após o processo de jateamento com granalha possui alta dureza e boa resistência ao desgaste, o que efetivamente prolonga a vida útil da lâmina e melhora a eficiência operacional das usinas hidrelétricas.
Iv — conclusão
A tecnologia de tratamento de superfície para forjamentos hidrelétricos é de grande importância para melhorar seu desempenho e vida útil. Este trabalho descreve as técnicas comuns de tratamento de superfície de peças forjadas hidrelétricas, como jateamento, laminação, escovação e tratamento químico, bem como suas vantagens e desvantagens. Além disso, analisamos casos de aplicação em energia hidrelétrica, sistemas de controle automático e engenharia naval. Os resultados mostraram que a tecnologia de tratamento de superfície adequada pode melhorar significativamente o desempenho e a vida útil das peças forjadas hidrelétricas, além de ter um efeito positivo no desenvolvimento sustentável e na proteção ambiental verde. Assim, a aplicação de técnicas de tratamento de superfície para forjamentos hidrelétricos deve ser mais estudada e promovida, contribuindo para o desenvolvimento sustentável dos empreendimentos hidrelétricos.
