"Συστατικά επιφάνειας σφράγισης για βαλβίδες εισόδου της αντλίας μεθυλαμίνης μέσω επένδυσης λέιζερ"

**%&#! Αντλίες μεθυλαμίνης που χρησιμοποιούνται στην παραγωγή ουρίας. Χρησιμοποιήθηκε ένα λέιζερ CO2 CO2 5KW για να εφαρμοστεί σκόνη κράματος αυτο-ροής με βάση το CO στις επιφάνειες στεγανοποίησης των εξαρτημάτων καπό βαλβίδων, τα οποία κατασκευάζονται από ανοξείδωτο χάλυβα CR18NI12MO2TI. Το προκύπτον στρώμα με λέιζερ χαρακτηρίζεται από μια ομαλή επιφάνεια, που μετράει 2 mm σε πάχος. Αυτή η διαδικασία εξαλείφει αποτελεσματικά τα κοινά ελαττώματα όπως οι πόροι, οι ρωγμές και τα εγκλείσματα, με αποτέλεσμα μια πυκνή μικροδομή με λεπτό μέγεθος κόκκων, βελτιωμένη σκληρότητα και σκληρότητα. Ένας μεταλλουργικός δεσμός μεταξύ του στρώματος τήγματος και του υποστρώματος επιτεύχθηκε. ** Λέξεις -κλειδιά: ** Επένδυση λέιζερ; επιφάνεια στεγανοποίησης βαλβίδας. Ενίσχυση της επιφάνειας ** 1. Εισαγωγή ** Τα διαλύματα μεθυλαμίνης που χρησιμοποιούνται στις γραμμές παραγωγής ουρίας παρουσιάζουν σημαντικές διαβρωτικές ιδιότητες, απαιτώντας τη χρήση ανοξείδωτου χάλυβα ανθεκτικού σε οξέα για εσωτερικά εξαρτήματα αγωγών κύριου εξοπλισμού και συστήματα ελέγχου. Η ενίσχυση αυτών των εξαρτημάτων ή των επιφανειών τους είναι ζωτικής σημασίας για την ενίσχυση της απόδοσης, την επέκταση της διάρκειας ζωής και τη βελτίωση της αξιοπιστίας και της ασφάλειας του συνολικού συστήματος. Το παρόν έγγραφο περιγράφει λεπτομερώς την εφαρμογή της τεχνολογίας λέιζερ υψηλής ισχύος για την ενίσχυση των επιφανειών σφράγισης των βαλβίδων εισόδου και εξόδου της αντλίας μεθυλαμίνης, μαζί με την επακόλουθη ανάλυση και επαλήθευση των αποτελεσμάτων. ** 2. Δομή και συνθήκες λειτουργίας των βαλβίδων αντλίας μεθυλαμίνης ** Οι βαλβίδες εισόδου και εξόδου της αντλίας μεθυλαμίνης λειτουργούν υπό συγκεκριμένες συνθήκες: το μέσο εργασίας είναι καρβαμικό αμμώνιο, με εύρος πίεσης 1,7 έως 20 ΜΡα και θερμοκρασίες μεταξύ 188 έως 200 ° C. Οι επιφάνειες στεγανοποίησης του καλύμματος βαλβίδων υποβάλλονται σε επιπτώσεις έως και 20 MPa σε συχνότητες 50 έως 70 περιστροφών ανά λεπτό. Το σώμα της βαλβίδας διαθέτει πολύπλοκο σχέδιο, συμπεριλαμβανομένων πολυάριθμων με τρύπες και τυφλών οπών, με δύο ομόκεντρες δακτυλιοειδείς επιφάνειες σφράγισης. Τόσο το σώμα όσο και το καπό είναι κατασκευασμένα από ανοξείδωτο χάλυβα CR18NI12MO2TI. Οι παραδοσιακές μέθοδοι ενίσχυσης όπως η φλόγα ή η επιφάνεια του τόξου είναι προκλητικές λόγω των στενών επιφανειών σφράγισης, οδηγώντας σε παραμόρφωση και εσωτερική πίεση, γεγονός που θέτει σε κίνδυνο τη διάρκεια ζωής των βαλβίδων. ** 3. Διαδικασία επένδυσης με λέιζερ ** Οι επιφάνειες σφράγισης επικαλύφθηκαν με εμπορικά διαθέσιμη σκόνη με βάση το CO, χρησιμοποιώντας φαινολική ρητίνη ως συνδετικό υλικό αναμεμειγμένο με αλκοόλ και εφαρμόστηκε στην επιφάνεια επεξεργασίας για να επιτευχθεί πάχος 2mm. Οι αρχικές δοκιμές διεξήχθησαν σε παρόμοια υλικά μπλοκ για τη δημιουργία παραμέτρων. Χρησιμοποιήθηκε ένα λέιζερ CO2 5kW, χρησιμοποιώντας μήκος κύματος 10,6 μm. Η εστιασμένη δέσμη λέιζερ σαρώθηκε σε όλη την προ-επικαλυμμένη επιφάνεια, με παραμέτρους ρυθμισμένες σε ισχύ λέιζερ μεταξύ 2-3 kW, ταχύτητες σάρωσης 6-10 mm/s και μέγεθος σημείου 6mm. Ο περιστροφικός πίνακας CNC διευκόλυνε την ελεγχόμενη κίνηση. Τα μικρότερα συστατικά δεν απαιτούσαν προθερμάτια, ενώ τα μεγαλύτερα μέρη προθέρθηκαν και υποβλήθηκαν σε ανόπτηση για να αποφευχθεί η ρωγμή. ** 4. Αποτελέσματα και ανάλυση ** ** 4.1 Μικροδομή του στρώματος επένδυσης ** Η μικροδομή του στρώματος επένδυσης λέιζερ κοντά στην επιφάνεια συγκόλλησης κατηγοριοποιείται σε τρεις περιοχές: τη ζώνη τήξης, τη ζώνη αμοιβαίας σύντηξης και το υπόστρωμα. Η ζώνη αμοιβαίας σύντηξης, η οποία έχει πλάτος μόνο 10-30 μm, υποδεικνύει ισχυρό δεσμό μεταξύ του στρώματος τήγμα και του υποστρώματος με ελάχιστη θερμική πρόσκρουση. Η κυρίαρχη δενδριτική μικροδομή του στρώματος τήγματος είναι ωραία και ομοιόμορφη, με μέγεθος κόκκων 10-12 μm, ενισχύοντας την αντοχή σκληρότητας και διάβρωσης του στρώματος επένδυσης. ** 4.2 Πάχος και ποιότητα του στρώματος τήγματος ** Η επένδυση με λέιζερ πέτυχε πάχος στρώματος τήγμα 2 mm με ομαλή επιφάνεια. Η επίπεδη επιφάνεια της επιφάνειας σφράγισης ελέγχθηκε κάτω από 0,4 mm και η τραχύτητα της επιφάνειας μετρήθηκε σε RA 6.3μm. Οι δοκιμές έδειξαν ότι το στρώμα τήγματος δεν εμφάνισε ελαττώματα, με απόδοση που υπερβαίνει το 95%. ** 4.3 Σύνθεση και σκληρότητα του στρώματος τήγματος ** Λόγω της ταχείας θέρμανσης και ψύξης κατά τη διάρκεια της επένδυσης με λέιζερ, ελαχιστοποιήθηκε η θερμική επίδραση στο υπόστρωμα, εξασφαλίζοντας ελάχιστη αραίωση του στρώματος τήγματος. Η σκληρότητα της επιφάνειας σφράγισης μετρήθηκε μεταξύ 40 και 48 HRC, επηρεασμένη από τη σύνθεση της σκόνης και τις παραμέτρους επεξεργασίας. ** 4.4 Αντίσταση φθοράς και διάβρωσης ** Οι δοκιμές αντίστασης φθοράς αποκάλυψαν ότι το στρώμα που έχει επικεντρωθεί στο λέιζερ εμφάνισε πάνω από δέκα φορές την αντίσταση στη φθορά σε σύγκριση με το υλικό του υποστρώματος. Οι δοκιμές διάβρωσης σε διάφορες λύσεις επιβεβαίωσαν ότι η αντίσταση στη διάβρωση του στρώματος ήταν τουλάχιστον ίση με εκείνη του υποστρώματος. ** 5. Συμπέρασμα ** Η εφαρμογή της τεχνολογίας επένδυσης με λέιζερ υψηλής ισχύος ενισχύει αποτελεσματικά τις επιφάνειες σφράγισης των βαλβίδων εισόδου και εξόδου της αντλίας μεθυλαμίνης. Το προκύπτον στρώμα τήγματος καταδεικνύει ανώτερη σκληρότητα, ανθεκτικότητα και αντοχή στη διάβρωση, επεκτείνοντας σημαντικά τη διάρκεια ζωής υπό σκληρές λειτουργικές συνθήκες. Αυτή η μέθοδος προσφέρει ξεχωριστά πλεονεκτήματα για την ενίσχυση της επιφάνειας, ιδιαίτερα για τα εξαρτήματα που είναι δύσκολο να αντιμετωπιστούν με τις παραδοσιακές τεχνικές, βελτιώνοντας έτσι την αξιοπιστία και την ασφάλεια του συστήματος. Η συγκέντρωση υψηλής ενέργειας του λέιζερ και οι ελάχιστες θερμικές επιδράσεις στις γύρω περιοχές επιτρέπουν τον ακριβή έλεγχο, καθιστώντας την επένδυση λέιζερ μια ανώτερη επιλογή για την ενίσχυση της κρίσιμης συνιστώσας.