As peças forjadas termoelétricas são componentes importantes em equipamentos de geração térmica, cujo desempenho e qualidade afetam diretamente a segurança operacional e eficiência dos equipamentos. Para melhorar as propriedades de forjamento termoelétrico, como resistência ao desgaste, resistência à corrosão e resistência à fadiga, a tecnologia de reforço de superfície tornou-se um importante campo de pesquisa e aplicação. Este trabalho abordará cenários de aplicação e tendências na fabricação de forjamentos termoelétricos sob o ponto de vista da técnica de reforço de superfície.
A tecnologia de reforço de superfície refere-se a alterar a estrutura da organização da superfície do material, a composição química ou o estado de tensão, etc. por métodos físicos, químicos ou mecânicos, a fim de melhorar o desempenho da superfície do material. As técnicas comuns de reforço de superfície incluem o seguinte:
Tecnologia de pulverização térmica: através de alta temperatura, o material de pulverização será derretido e pulverizado para a superfície da peça de trabalho para formar um revestimento com propriedades de resistência ao desgaste, resistência à corrosão, etc.
Tecnologia de reforço de superfície a laser: usando a alta densidade de energia do feixe laser, a superfície da peça de trabalho pode rapidamente derreter e solidificar, formando uma camada modificada com propriedades de grão fino, alta dureza e assim por diante.
Tecnologia de implantação iônica: acelerando o feixe de íons para um estado de alta energia, injetando na superfície da peça de trabalho em uma certa profundidade, alterando a composição química da superfície e a estrutura da organização, melhorando a dureza da superfície e a resistência ao desgaste.
Tecnologia de moagem mecânica de superfície: através do método de moagem mecânica, a superfície da peça de trabalho pode produzir deformação plástica e endurecimento, melhorar a dureza da superfície e resistência ao desgaste.
Na fabricação de forjamento termoelétrico, as técnicas comuns de reforço de superfície são a tecnologia de pulverização térmica e a tecnologia de reforço de superfície a laser. O presente trabalho apresenta uma apresentação do estado da arte e da aplicação de ambas as técnicas.
Estudo da técnica de pulverização térmica
A tecnologia de pulverização térmica é uma tecnologia de reforço de superfície comumente usada. Suas vantagens estão em processo simples, espessura de revestimento ajustável, ampla faixa de aplicação, etc. Na fabricação de peças forjadas termoelétricas, a tecnologia de pulverização térmica é usada principalmente para melhorar a resistência ao desgaste e à corrosão das peças forjadas. A microestrutura e as propriedades dos revestimentos por aspersão térmica foram estudadas em profundidade através da seleção de diferentes materiais e parâmetros de processo. Por exemplo, o revestimento WC-co preparado pela tecnologia de pulverização por chama de alta velocidade tem excelente resistência ao desgaste e à corrosão, o que pode efetivamente prolongar a vida útil das peças forjadas termoelétricas.
Pesquisa técnica de reforço de superfície a laser
A tecnologia de reforço de superfície a laser é um novo tipo de tecnologia de reforço de superfície. Suas vantagens estão na alta precisão de processamento, pequena zona afetada pelo calor, excelente desempenho da camada modificada, etc. Na fabricação de peças forjadas termoelétricas, a tecnologia de reforço de superfície a laser é usada principalmente para melhorar a resistência à fadiga e à abrasão das peças forjadas. A microestrutura e as propriedades da camada modificada reforçada na superfície do laser foram profundamente estudadas por diferentes parâmetros de laser e condições de processo. Por exemplo, o revestimento NiCrBSi, preparado pela tecnologia de revestimento a laser pulsado, possui excelente resistência ao desgaste e resistência à fadiga, o que pode efetivamente melhorar o desempenho das peças forjadas termoelétricas.
A tecnologia de reforço de superfície é amplamente utilizada na fabricação de forjamentos termoelétricos. Seus principais cenários de aplicação incluem os seguintes aspectos:
Melhorar a resistência ao desgaste: por pulverização térmica ou tecnologia de reforço de superfície a laser, na superfície do forjamento termoelétrico é preparado um revestimento ou camada modificada com excelente resistência ao desgaste, o que pode efetivamente prolongar a vida útil do forjamento.
Melhorar a resistência à corrosão: o revestimento resistente à corrosão preparado pela tecnologia de pulverização térmica pode formar uma camada densa e protetora na superfície do forjamento termoelétrico, o que pode efetivamente impedir a erosão do forjamento por meio de corrosão.
Melhorar a resistência à fadiga: a camada modificada preparada pela tecnologia de reforço de superfície a laser pode melhorar significativamente a resistência à fadiga das peças forjadas termoelétricas e impedir efetivamente a geração e a propagação de trincas de fadiga.
Restaurações parciais: no caso de peças forjadas termoelétricas já desgastadas ou danificadas, as restaurações parciais podem ser realizadas por pulverização térmica ou técnicas de reforço de superfície a laser, restaurando suas propriedades e prolongando sua vida útil.
Este trabalho apresenta o estudo e aplicação de técnicas de reforço de superfície na fabricação de peças forjadas termoelétricas. Através da profunda pesquisa e prática de aplicação da tecnologia de pulverização térmica e tecnologia de reforço de superfície a laser, pode efetivamente melhorar as propriedades de forjamento termoelétrico, como resistência ao desgaste, resistência à corrosão e resistência à fadiga, prolongar sua vida útil e reduzir os custos de manutenção. Com o desenvolvimento contínuo e a inovação da ciência e da tecnologia, a tecnologia de reforço de superfície desempenhará um papel cada vez mais importante na fabricação de forjamento térmico, fornecendo um forte apoio para alcançar alta eficiência, alta qualidade e fabricação de forjamento térmico de baixo carbono.
