בתעשיות, גז, כימיקלים ואחרים, שסתומים, כאלמנטים לבקרת מפתח, נמצאים בשימוש נרחב בסביבות שונות בטמפרטורה גבוהה, בלחץ גבוה וסביבות מאכלות. על מנת להרחיב את חיי השירות של השסתומים ולשפר את עמידותם לבלאי ועמידות בפני קורוזיה, טכנולוגיית החיפוי של גוף השסתום, מושב השסתום והסליל חשובה במיוחד. במאמר זה נציג את המדריך לחיפוי גוף השסתום, המושב והסלע בפירוט, מכסה בחירת חומרים, תהליך חיפוי, ציוד וכלים, פרמטרי תהליכים, בקרת איכות ודוגמאות יישום.
סקירה כללית של טכנולוגיית חיפוי
טכנולוגיית חיפויהיא טכנולוגיה הנדסית פני השטח היוצרת שכבת מגן עם תכונות ספציפיות על ידי הפקדת חומר מותך על פני השטח של מצע. טכנולוגיה זו נמצאת בשימוש נרחב לשיפור עמידות השחיקה, עמידות בפני קורוזיה והתנגדות לטמפרטורה גבוהה של רכיבי שסתום, הרחבת חייו באופן משמעותי את חיי השירות של ציוד והפחתת עלויות התחזוקה.
העיקרון הבסיסי של חיפוי
1. הכנת חומרים: בחר את חומר החיפוי המתאים ונקה את המצע כדי להבטיח הידבקות טובה.
2. תהליך התכה: התכה והפקדה של חומר החיפוי על פני המצע על ידי ריסוס, ריתוך או לייזר.
3. התמצקות וריפוי: חומר החיפוי מתמצק במהירות ויוצר שכבת מגן צפופה הקשורה בחוזקה למצע.
4. לאחר הטיפול: טחינה, ליטוש ותהליכי לאחר הטיפול מתבצעים כנדרש כדי לשפר את איכות השטח של שכבת החיפוי.
בחירת חומרים
לרכיבי שסתום שונים יש דרישות ביצועים שונות לחומרים, ובחירת חומרים סבירה היא המפתח לחיפוי מוצלח.
• חומר גוף שסתום
גוף השסתום עשוי בדרך כלל מחומרי סגסוגת עמידים בפני קורוזיה עמידים בפני קורוזיה כדי להתמודד עם הלחץ המכני והשחיקה הכימית בתנאי עבודה מורכבים.
חומרים נפוצים:
- נירוסטה: כגון 304, 316, invar וכו ', עם עמידות בפני קורוזיה מעולה.
- סגסוגות מבוססות ניקל: כמו סדרות Inconel, המתאימות לסביבת טמפרטורה גבוהה וסביבת לחץ גבוהה.
- ברזל יצוק: מתאים לתנאי עבודה כלליים, כלכליים ומעשיים.
• חומר מושב שסתום
מושב השסתום צריך להיות בעל עמידות בפני בלאי גבוה וביצועי איטום טובים, לרוב באמצעות חומרי קרביד מלטים או קשיות גבוהה לציפוי היתוך.
חומרים נפוצים:
- טונגסטן קרביד: כמו פלדת טונגסטן (WC-CO), עם קשיות גבוהה במיוחד ועמידות בלאי.
- סגסוגות מבוססות ניקל: מספקים קורוזיה טובה ועמידות בלאי.
- חומרי קרמיקה: להתנגדות בלאי קיצונית וסביבות טמפרטורה גבוהה.
• חומרי סליל
סלילי שסתומים דורשים עמידות גבוהה לבלאי ותכונות מכניות טובות לשמירה על ביצועים יציבים במהלך פתיחה וסגירה תכופות.
חומרים נפוצים:
- סגסוגות מבוססות קובלט: כמו סדרות סטלייט, עם עמידות בלאי מעולה ועמידות בפני קורוזיה.
- סגסוגות מחוזקות קרביד: שפר את הקשיות ואת התנגדות הבלאי.
-סגסוגות בטמפרטורה גבוהה מבוססת ניקל: מתאימה לתנאי עבודה בטמפרטורה גבוהה.
תהליך חיפוי
בחירת תהליך החיפוי הנכון היא צעד קריטי להבטיח את איכות החיפוי והביצועים.
חיפוי בפלזמה
חיפוי בפלזמה הוא טכנולוגיית שיפור פני השטח המתקדמת הנמצאת בשימוש נרחב בטיפול פני השטח בציוד תעשייתי, במיוחד כאשר נדרשת עמידות בפני שחיקה גבוהה ועמידות בפני קורוזיה. להלן התכונות העיקריות של חיפוי בפלזמה:
• צפיפות אנרגיה גבוהה
• בקרה מדויקת
• שיעור דילול נמוך
• חוזק קשר מצוין
• מגוון רחב של תחולת חומרים
• אזור מושפע בחום נמוך
• תפוקה גבוהה
• ידידותיות סביבתית
• שחיקה טובה ועמידות בפני קורוזיה
• יכולת חיפוי רב שכבתית
• מגוון רחב של יישום
• ניתן לבוש צורות מורכבות
פרמטרים ובקרה של תהליכים
שליטה מדויקת בפרמטרים של תהליך החיפוי היא משימה חשובה להבטיח את האיכות והביצועים של החיפוי.
פרמטרי מפתח
• מהירות חיפוי: משפיעה על עובי ואחידות שכבת החיפוי.
• מרחק חיפוי: קובע את מהירות הריסוס ואיכות ההפקדה של חומר החיפוי.
• זווית חיפוי: משפיעה על הכיסוי וכוח ההדבקה של שכבת החיפוי.
• טמפרטורת חיפוי: שולט על המצב המותך של חומר החיפוי ועל אפקט ההדבקה.
• קצב אספקת החומרים: כדי להבטיח שההרכב והעובי של שכבת החיפוי עומדים בדרישות.
שיטות בקרת פרמטרים
• ניטור תהליכים: ניטור בזמן אמת אחר טמפרטורה, לחץ ומהירות במהלך תהליך הריסוס כדי להבטיח יציבות תהליכים.
• בקרת אוטומציה: אימץ מערכת CNC וחיישנים למימוש התאמה אוטומטית ואופטימיזציה של פרמטרי התהליך.
• אופטימיזציה של תהליכים: על פי חומרים שונים ומאפייני חומר העבודה, התאם את פרמטרי התהליך כדי להשיג את אפקט החיפוי הטוב ביותר.
זמן ההודעה: SEP-24-2024