TOPAS

ПЛАЗМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
И ОБОРУДОВАНИЕ
В ИНЖЕНЕРИИ ПОВЕРХНОСТИ
Научно Технический Центр
ПЛАЗЕР, г. Киев
E-mail: [email protected]
Тел: +38 044 585 26 07
Факс: +38044 585 26 06
ПЛАЗМА В
ИНЖЕНЕРИИ ПОВЕРХНОСТИ
Решения
Проблемы
двигателя
Решения
Проблемы
Колесо-рельс
Plasma
technology
+ ВОЗДУХ + 6000 К
Способ содержания колес
в превосходном состоянии
ЗТО:
Снижение износа
Повышение срока службы
Предотвращение трещин
Снижение шума
Факторы износа :
Защита :
Зона
упрочнения
•Снижение износа
•Повышение
срока
службы
•Предотвращение
трещин
•Снижение шума
Плазменное поверхностное упрочнение
Источник электропитания плазмотрона
+
Износ гребня замедляется
Рабочая форма сохраняется
Охладитель
Струя плазмы
Дополнител ьный источник
электропитания
Плазмотрон
+
Закаленный слой
Вагоны
Локомотивы
Слой с Т > Ас3
ТЕХНОЛОГИЯ ОБЕСПЕЧИВАЕТ
ПОВЫШЕНИЕ НАДЕЖНОСТИ И
ДОЛГОВЕЧНОСТИ КОЛЕС И РЕЛЬС
СВЕРХЗВУКОВОЕ
НАПЫЛЕНИЕ ПОКРЫТИЙ С
НИЗКИМ КОФФИЦИЕНТОИ
ТРЕНИЯ
ПРЕВОСХОДНЫЙ КОНТАКТ
ПЛАЗМЕННОЕ
ПОВЕРХНОСТНОЕ
УПРОЧНЕНИЕ
ПЛАЗМЕННОЕ ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ
ПОВЕРХНОСТНОГО УПРОЧНЕНИЯ
Спецификация:
Установленная мощность, kВA
Мощность плазмотрона, kВт
Напряжение питающей сети, 50 Hz, В
Расход воздуха, 0.5-0.6 MПa,
5-8
Расход топливного газа, м3/ч:
метан
пропан-бутан
Охлаждающая вода, 0.3 MПa, м3/ч
ПВ, %
Глубина упрочненной зоны, мм
Ширина упрочненной зоны, мм
Упрочнение колеса
105
60
380
0.5
0.2
м 3 /33час
1.5
100
2.0-3.5
25-35
Отпуск ползунов
Установка
высокоскоростного
поверхностного упрочнения
УВПЗ-2М
Основной итог более чем 8 летней
эксплуатации плазменноупрочненных колесных пар
заключается в следующем :
1. Плазменное поверхностное
упрочнение повышает в 2-3 раза
срок эксплуатации колес.
2. Технология адаптирована к условиям
типового депо и обеспечивает
точность и воспроизводимость всех
параметров.
3. Одна установка плазменного
поверхностного упрочнения
позволяет сэкономить 20 млн.
гривен в год.
4. Улучшаются условия взаимодействия
с путем и снижается уровень шума
Плазменное упрочнение колесных
пар без выкатки из-под локомотива
Полуавтоматическая линия плазменного
упрочнения колесных пар
•
•
•
•
•
•
• ЗАКЛЮЧЕНИЕ:
1. Недефицитная, дешевая, высокоэнтальпийная, химически активная плазма
продуктов сгорания воздуха с метаном нашла широкое применение для
технологических целей.
2. Разработаны специализированное оборудование и технология плазменного
высокоскоростного упрочнения колесных пар.
3.Оборудование обеспечивает поверхностное упрочнение на глубину 2-3 мм с
шириной дорожки 25-30 мм при скорости 1-1.5 см/сек.
4. Твердость упрочненного слоя может регулироваться в широком диапазоне с
300 до 700 НВ, его структура становится мелкодисперсной с повышенными
механическими характеристиками.
5. Технология характеризуется новыми возможностями повышения
контактно-усталостной прочности материала и соответственно срока службы
колес локомотивов и вагонов, а также стойкости против трещинообразования.
6. Интенсивность износа плазменно упрочненных колес в 2-3 раза меньше,
чем стандартных.
ПЛАЗМЕННОЕ ПОВЕРХНОСТНОЕ УПРЧНЕНИЕ
Зона упрочнения
МАГНИТОПЛАЗМЕННОЕ УПРОЧНЕНИЕ
Источник электропитания
+
Источник электропитания
+
Плазмотрон
Плазмотрон
~
Магнитная система
Магнитная система
Охладитель
~
Дуговая плазма
Слой с Т > Ас3
Дуговая плазма
Закаленный Слой с Т > Ас3
слой
АЛЮМОЦИНКОКЕРАМИКА ЗАЩИЩАЕТ ОТ
КОРРОЗИИ ЧЕРНЫЕ МЕТАЛЛЫ
НОВОЕ
АЛЮМОЦИНКОКЕРАМИЧ
ЕСКОЕ ПОКРЫТИЕ
трубопроводы
Корпуса судов
Нефтяные платформы
Мосты.
Сверхзвуковое газотермическое
напыление основано на использовании
плазмы продуктов сгорания
MACH 3
CH4 + воздух
является радикальным методом
защиты стальных изделий от
коррозии, что при всех
условиях эксплуатации резко
повысит надежность в целом и
снизит текущие
эксплуатационные расходы
Напыление покрытия
Алюмоцинквый порошок
Покрытие
протекторное
пассивирующееся и как
следствие
“самозалечивающееся”
Керамический
порошок
Установка
плазменного
напыления
Пульт управления
Порошковый питатель
Плазмотрон
Воздух
Метан
Вода
Источник
электропитания
Электропитание
Электродуговое сверхзвуковое напыление порошковой
алюмоцинкокерамической проволоки
Установка УСМ-4
Машинное исполнение
Аппаратура сверхзвукового электродугового напыления
Оборудование
для восстановления коленвалов
мощных дизелей
ХАРАКТЕРИСТИКА
Процесс:
Температура распыляющего газа:
1500 K
Скорость распыляющего газа:
1100 м/с
Скорость напыляемых частиц
сталь: 200-300 м/с
Алюминий: 300—500 м/с
Размер частиц: 0,02-0,15 mm
Угол раскрытия металлопотока
10-12
Покрытия:
Пористость: 1-3 %
Прочность сцепления
60 MPa для стали, 35 MPa для Al
Толщина покрытия неограничена
СВЕРХЗВУКОВАЯ ЭЛЕКТРОДУГОВАЯ
МЕТАЛЛИЗАЦИЯ
Технология и
оборудование
основаны на
использовании:
• сверхзвукового
потока горячих
продуктов сгорания
метана с воздухом в
качестве
распыляющего газа,
• продольно
обдуваемой
электрической дуги,
• специальной
порошковой
проволоки.
ПРЕИМУЩЕСТВА
Напыленное
покрытие является
упрочняющим и
обеспечивает:
• повышенную
износостойкость в
условиях штатной
работы,
• повышенную
стойкость против
задиров при
перегрузке,
металлическом
контактировании,
отсутствии масла,
• значительную
экономию. При
номинальной загрузке
оборудование
окупается в течение
нескольких недель.
ВОССТАНОВЛЕНИЕ С
УПРОЧНЕНИЕМ ВТУЛОК
ЦИЛИНДРОВ МОЩНЫХ
ДИЗЕЛЕЙ
Снижение износа в 2 раза
Повышение стойкости от
задирообразования
Осмотр восстановленных гильз
дизеля 5Д49 тепловоза 2ТЭ-116
после пробега 165 тыс. км.
Следов износа не обнаружено
ЗАЩИТА ОТ КАВИТАЦИИ
Вид эродированной поверхности гильзы
Полуавтомат для напыления
Напыления анткавитационного покрытия
ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ВОССТАНОВЛЕНИЯ С УПРОЧНЕНИЕМ
ВТУЛОК ЦИЛИНДРОВ МОЩНЫХ ДИЗЕЛЕЙ
ПЛАЗМОТРОН ДЛЯ НАПЫЛЕНИЯ
ПЛАЗЕР - 40
Мощность, КВт
Расход плазмообразующего газа, м3/ч:
воздух
метан
давление плазмообразующего газа, MПa
Ток дуги, A
Напряжение на дуге, В
Ресурс катода, час
Ресурс анода, час
к.п.д., %
Размеры, мм
Катод
10-50
2-10
0-1,5
0.3-0.5
50-200
150-250
8
20
80
65x150
гафний
ПЛАЗМОТРОН ДЛЯ
НАПЫЛЕНИЯ ПЛАЗЕР - 180
Высокоэнергетическое плазменное напыление,
основанное на использовании плазмы продуктов
сгорания при сверхзвуковых скоростях
CH4
+
air
MACH 3
Мощность, КВт
40-180
Расход плазмообразующего газа, м3/ч:
воздух
10-40
метан
0-4
давление плазмообразующего газа,
MПa
0.3-0.5
Ток дуги, A
1 50-400
Напряжение на дуге, В
250-450
Ресурс катода, час
8
Ресурс анода, час
20
к.п.д., %
80
Размеры, мм
65x250
Катод
гафний
ПЛАЗМОТРОН ДЛЯ ВНУТРЕННЕГО
НАПЫЛЕНИЯ
ПЛАЗЕР - 40
ВОССТАНОВЛЕНИЕ С УПРОЧНЕНИЕМ ОСЕЙ КОЛЕСНЫХ ПАР
Требования:
Шейка оси с покрытием должна выдерживать при
оптимальном натяге внутренних колец подшипников
не менее четырех холоднопрессовых перепрессовок,
обладать контактно-усталостной прочностью на
уровне новых осей. Кроме этого, технология
восстановления должна вписываться в
производственный цикл ремонтного предприятия
ВОССТАНОВЛЕНИЕ С УПРОЧНЕНИЕМ
ОСЕЙ КОЛЕСНЫХ ПАР
Напыление покрытия
Композиционное
покрытие осей колпар
Пористость – 0 %
Полуавтомат для
восстановления осей
колпар
Сверхзвуковое газопламенное напыление
Основное оборудование
Пульт управления
Порошковый питатель
дозатор
Горелка
Схема горелки