Tecnologia de recobriment compost -resistent a la corrosió i al desgast-resistent per a plaques de ferrocarril i la seva vida útil millorada
Quines són l'estructura bàsica i les funcions de cada capa del recobriment compost anti-resistent a la corrosió i al desgast-per a plaques de pressió de ferrocarril?
L'estructura bàsica del recobriment compost anti-resistent a la corrosió i al desgast-per a les plaques de pressió del carril és una estructura composta de tres-capes decapa inferior de zinc polvoritzat tèrmic + capa de transició ceràmica + capa superior de carbur de tungstè. Cada capa té una clara divisió del treball i una protecció col·laborativa, formant un sistema de protecció dens. La capa inferior és un recobriment de zinc amb polvorització tèrmica amb un gruix de 80-100μm, preparat mitjançant un procés de polvorització tèrmica d'arc. La capa de zinc pot formar un enllaç metal·lúrgic amb el substrat de la placa de pressió (acer Q355) amb una força d'unió superior o igual a 60 MPa. Com a ànode de sacrifici, el zinc pot evitar la corrosió electroquímica del substrat mitjançant la protecció electroquímica. Fins i tot si el recobriment té un dany menor, pot protegir contínuament el substrat de la placa de pressió. La capa mitjana és una capa de transició ceràmica amb un gruix de 30-40μm, preparada per procés de polvorització de plasma, composta principalment per ceràmica d'alúmina, amb excel·lents propietats de duresa i unió. D'una banda, pot alleujar eficaçment la diferència de rendiment entre la capa inferior de zinc i la capa superior de carbur de tungstè, evitant l'esquerda del recobriment causada per diferents coeficients d'expansió tèrmica; d'altra banda, pot formar una capa d'aïllament densa per evitar que els mitjans corrosius externs penetrin a la capa inferior. La capa superior és un recobriment resistent al desgast-de carbur de tungstè amb un gruix de 150-200 μm, preparat mitjançant un procés de polvorització de combustible d'oxigen d'alta velocitat (HVOF). El carbur de tungstè té una duresa superior o igual a HV1200, amb una resistència al desgast i a l'impacte ultra-elevada, que pot resistir el desgast per impacte de les partícules abrasives de les rodes- i el desgast de l'aigua de pluja, i és la principal capa protectora resistent al desgast de la placa de pressió. El gruix total del recobriment de tres capes es controla a 260-340 μm, la porositat total del recobriment és inferior o igual a l'1%, sense forats, esquerdes i altres defectes, aconseguint la protecció integrada de resistència a la corrosió i al desgast.
Quines diferències hi ha en el rendiment de protecció entre les plaques de pressió amb recobriment compost i les plaques de pressió tradicionals amb un sol recobriment?
Les diferències de rendiment protector entre les plaques de pressió amb recobriment compost i les plaques de pressió tradicionals amb un sol recobriment es reflecteixen principalment en tres aspectes: rendiment anticorrosió, resistència al desgast i adhesió del recobriment. Pel que fa al rendiment anticorrosió, després de 1.000 hores de prova d'esprai de sal neutre, la superfície de la placa de pressió amb recobriment compost no té òxid vermell i butllofes, només un lleuger òxid blanc a les cantonades. No obstant això, la placa de pressió tradicional amb un sol recobriment de zinc amb polvorització tèrmica té un òxid vermell evident després de 500 hores de prova d'esprai de sal, i la placa de pressió tradicional amb un sol recobriment de resina epoxi té un recobriment que es forma i cau després de 300 hores de prova. Pel que fa a la resistència al desgast, la pèrdua de volum de desgast de la placa de pressió amb recobriment compost és inferior o igual a 0,05 cm³ (prova de desgast de rodes de goma de sorra seca), que és 1/10 de la placa de pressió tradicional amb recobriment de zinc únic i 1/3 de la placa de pressió tradicional amb un recobriment resistent al desgast{13}. Al llit de llast amb moltes partícules abrasives, la vida útil es pot augmentar més de 8 vegades. Pel que fa a l'adhesió del recobriment, la força d'unió del recobriment compost és superior o igual a 50 MPa, i el recobriment no té caiguda ni esquerda després de proves de vibració d'1 × 10⁶. La força d'unió del recobriment únic tradicional és només de 20-30 MPa, i el recobriment és propens a pelar-se i descamar-se després de 2 × 10⁵ vibracions. A més, la placa de pressió amb recobriment compost té una millor resistència al canvi de temperatura. Després de la prova del cicle de temperatura a -40 graus ~ 80 graus, el recobriment no té esquerdes ni deformacions, mentre que la placa de pressió recoberta tradicional és propensa a revestir esquerdes fràgils sota aquest cicle de temperatura, i el rendiment protector es redueix molt.
Quins són els requisits d'adaptació del gruix del recobriment compost per a plaques de pressió de ferrocarril en diferents entorns de servei?
El nucli dels requisits d'adaptació del gruix del recobriment compost per a plaques de pressió de ferrocarril en diferents entorns de servei és ajustar la relació de gruix del recobriment de tres capes -per adaptar-se a la intensitat de corrosió i el grau de desgast de l'entorn. L'entorn costaner d'alta-esprai salina té una alta intensitat de corrosió i un grau de desgast moderat, i el gruix total del recobriment adaptat és de 320-340μm, en el qual la capa inferior de zinc ruixat tèrmic s'engrossi a 90-100μm per enfortir la capacitat de transició electroquímica, la capa de transició electroquímica i{24}0μm de ceràmica. La capa superior de carbur de tungstè és de 190-200 μm, equilibrant la protecció resistent al desgast. L'ambient polsegós interior té un alt grau de desgast i una baixa intensitat de corrosió, i el gruix total del recobriment adaptat és de 300-320 μm, la capa inferior de zinc ruixat tèrmic és de 80-90 μm, la capa de transició ceràmica és de 35-40 μm i la capa superior de carbur de tungstè s'engrossi a 15 μm, millorant la resistència al desgast. L'entorn alpí i humit té un grau de corrosió i desgast moderat, però un rang de temperatures ampli, i el gruix total del recobriment adaptat és de 280-300 μm, la capa inferior de zinc polvoritzat tèrmicament és de 85-90 μm, la capa de transició ceràmica és de 35 μm i la capa superior de carbur de tungstè és de 160-17 μm, optimitzant el gruix de la temperatura i millorant la resistència al canvi de 160-17 μm. esquerdament del recobriment causat per l'estrès de temperatura. L'ambient fosc i humit del túnel té una alta intensitat de corrosió, un baix grau de desgast i menys pols, i el gruix total del recobriment adaptat és de 260-280 μm, la capa inferior de zinc polvoritzat tèrmicament és de 90-100 μm, la capa de transició ceràmica és de 30-35 μm i la capa superior de carbur de tungstè és de protecció contra corrosió de 15514 μm. mentre es controla el gruix del recobriment per reduir l'impacte de l'estrès de la temperatura. El recobriment sota tots els ambients garanteix una porositat inferior o igual a l'1% per garantir la compacitat del sistema de protecció.
Quins són els punts clau del procés de preparació i els estàndards de detecció del recobriment compost per a plaques de pressió de ferrocarril?
Es concentren els punts clau del procés de preparació del recobriment compost per a plaques de pressió de ferrocarrilpretractament del substrat, paràmetres de polvorització en capes i curat{0}}posttractamentper garantir que el recobriment es combina fermament amb el substrat i el rendiment compleix els estàndards. El pretractament del substrat adopta un procés de desoxidació de sorra, l'abrasiu de sorra és corindó marró amb una mida de partícula de 0,8 -1,2 mm, la pressió de sorra és de 0,6-0,8MPa. Després del tractament, la rugositat superficial del substrat arriba a Ra50-Ra80μm i la neteja de la superfície arriba al grau Sa2.5, sense òxid, taques d'oli i escates d'òxid, proporcionant una bona morfologia superficial per a l'enllaç del recobriment. La polvorització en capes ha de controlar amb precisió els paràmetres del procés de cada capa: la capa inferior de zinc polvoritzat tèrmic adopta una polvorització tèrmica d'arc amb un diàmetre de filferro de zinc de 2,0 mm, una tensió de polvorització de 30-35 V, un corrent de 200-250 A i una distància de polvorització de 150-200 mm; la capa de transició ceràmica adopta la polvorització de plasma amb una potència de polvorització de 30-40 kW, una distància de polvorització de 80-100 mm i una velocitat d'alimentació de pols de 20-30 g/min; la capa superior de carbur de tungstè adopta la polvorització HVOF amb propà com a combustible de polvorització, una pressió de polvorització de 0,7-0,8 MPa i una distància de polvorització de 300-350 mm. Després de la polvorització, es realitza el curat posterior al tractament: la placa de pressió es col·loca en un forn a 180-200 graus durant 2-3 hores per eliminar l'estrès intern del recobriment i millorar l'adhesió del recobriment. Pel que fa als estàndards de detecció, la força d'unió del recobriment és superior o igual a 50 MPa i la porositat és inferior o igual a l'1%; sense òxid vermell després de la prova d'esprai de sal de 1000 h, i la pèrdua de volum de la prova de desgast de la roda de goma de sorra seca és inferior o igual a 0,05 cm³; sense esquerdes i caigudes del recobriment després de la prova del cicle de temperatura (-40 graus ~ 80 graus, 50 cicles). La relació d'inspecció de mostreig de cada lot de plaques de pressió és superior o igual al 5%, i els productes no qualificats s'han de tornar a pulveritzar.
Quins són els-punts de protecció d'instal·lació i manteniment in situ de les plaques de pressió del carril amb recobriment compost?
La-instal·lació i la protecció del manteniment al lloc de les plaques de pressió del carril amb recobriment compost s'han de centrar enprotecció del recobriment i ajust d'instal·lacióper evitar que els danys del recobriment afectin l'efecte protector. Abans de la instal·lació, comproveu l'estat del recobriment de la placa de pressió, prohibeu estrictament l'ús de plaques de pressió amb recobriments ratllats, caiguts i cops. Al mateix temps, utilitzeu eslingues suaus i coixinets protectors durant l'elevació i la manipulació de la placa de pressió per evitar el contacte directe de les eines dures amb el recobriment i evitar les ratllades del recobriment. Durant la instal·lació, les superfícies de contacte de la placa de pressió amb el rail i la base s'han de netejar sense impureses i rebaves, la posició d'instal·lació de la placa de pressió s'ha d'alinear amb precisió, la bretxa d'ajust amb el rail és inferior o igual a 0,2 mm i l'estrenyiment del cargol adopta una seqüència creuada simètrica amb els requisits de parell de torsió implementats (N7}30 400 m per a carril de 60 kg/m) per evitar l'esquerda del recobriment causada per la deformació de la placa de pressió a causa d'un parell excessiu. Després de la instal·lació, apliqueu un segellador especial anticorrosió a les parts vulnerables, com ara les cantonades i els forats dels cargols de la placa de pressió per reforçar la protecció local. El cicle d'inspecció de manteniment diari és de 6 mesos, centrat a comprovar si el recobriment té rascades, esquerdes i caigudes, i si la placa de pressió té corrosió i desgast. Si el recobriment té lleus rascades, repara-lo amb un agent de reparació especial a temps; si l'àrea de caiguda del recobriment és superior o igual a 5 cm² o apareix òxid vermell, substituïu la placa de pressió a temps. A més, després dels períodes de pluja i de fusió de la neu, netegeu l'aigua acumulada i els residus de l'agent de fusió de la neu a la superfície de la placa de pressió a temps per evitar l'adhesió a llarg termini dels mitjans corrosius.