Коррозионная защита внутренних поверхностей труб тепловых и водопроводных систем вакуумно-диффузионным хромированием
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
а, хрома, цинка и алюминия. Стандартный электродный потенциал никеля равен - 0,25 В. Никель пассивен во многих аэрированных водных растворах, но пассивные пленки на никеле не так устойчивы, как, например, на хроме. Весьма ценное свойство, никеля - его высокая коррозионная стойкость в холодных и горячих растворах щелочей любой концентрации. Никель широко применяют в качестве защитно-декоративных гальванических покрытий железа и стали и реже - в качестве защитных. Так как никелевые покрытия представляют собой типичные катодные покрытия, необходимо, чтобы количество пор в них было минимальным. Для этого или увеличивают толщину слоя покрытия, что приводит к значительному уменьшению количества пор, или заполняют поры органических лаком пли легкоплавким металлом (цинком или оловом). Рассмотрев основные физико-химические условия и способы образования металлических покрытий, их преимущества и недостатки, проанализировав коррозионные свойства металлов, наиболее широко применяющихся для нанесения металлических покрытий, а также учитывая специфические особенности нанесения последних на трубы, следует признать, что для защиты стальных труб от коррозии наиболее перспективно применение цинковых, алюминиевых, хромовых и никелевых покрытий.
1.4 Выбор методов упрочнения
Перед промышленностью сейчас стоит одна из важнейших проблем повышения срока службы, надежности изделий, узлов деталей и агрегатов, так как большая часть выходит из строя вследствии износа трущихся поверхностей и коррозии.
Одни из методов борьбы с этими потерями - упрочнение рабочих поверхностей. В данном дипломном проекте предлагается повысить коррозионную стойкость, долговечность труб малого диаметра, методом вакуумно-диффузионного насыщения внутренней поверхности хромом и газопламенного напыления (ГПН) наружной поверхности. Если изделия подвергнуть упрочнению методом вакуумно-диффузионного хромирования, и ГПН то, в результате упрочнения можно повысить стойкость в 6 - 30 раза.
1.5 Задачи дипломного проекта.
.Выяснить условия эксплуатации изделия.
2.Исследовать коррозионную стойкость железохромовых сталей.
.Провести расчет и выбор режимов хромирования.
.Разработать технологию упрочнения труб малого диаметра.
.Выполнить подбор необходимого оборудования.
.Выполнить расчет экономической эффективности проектируемого устройства.
.Обеспечить охрану труда, позволяющую работать в безопасных условиях.
2. Конструкторский раздел
2.1 Установка для нанесения покрытий
Для нанесения защитных покрытий была разработана установка позволяющая, наносить покрытия на внутренние поверхности труб тепловых и водопроводных систем методом вакуумно-диффузионного хромирования.
На рис.2.1 приведена схема установки вакуумно-диффузионного хромирования.
Рис.2.1 Схема установки вакуумно-диффузионного хромирования: 1-индуктор; 2-устройство герметизирующее; 3-механизм колебательный; 4-трубы упрочняемые; 5-привод индуктора; 6-насос ваккумный; 7-насос диффузионный; 8-цепь; 9-ролики опорные.
На рис.2.2 представлена схема установки для газотермического нанесения покрытий на внешние поверхности труб тепловых и водопроводных систем, включающая в себя:
. бак с песком;
. компрессорную установку;
. баллоны с ацетиленом;
. отсек пескоструйной обработки;
. отсек газотермического напыления;
. горелку.
Рис.2.2 Схема установки для газотермического нанесения покрытий на и внешние поверхности труб тепловых и водопроводных систем: 1 - баллоны с ацетиленом; 2 - отсек пескоструйной обработки; 3 - отсек газотермического напыления; 4 - горелка.
На следующем рисунке показана схема подготовки труб тепловых и водопроводных систем.
Рис.2.3 Схема подготовки труб
2.2 Установка для индукционного нагрева металлов
В качестве нагревающего устройства в данном технологическом процессе используем индуктор. Применение высокочастотного нагрева позволяет ускорить и усовершенствовать процессы химико-термической обработки. Прежде всего, удается сократить период нагрева с нескольких часов до нескольких минут или даже секунд. Облегчается возможность повышения температуры процессов вследствие генерирования тепла в изделиях, за счет чего длительность обработки может быть резко сокращена.
В условиях высокочастотного нагрева можно обойтись без использования дорогих контейнеров и нагревателей из высоколегированной жароупорной стали, обеспечить разложение насыщающих элементов непосредственно на поверхности изделий.
В качестве источников питания индукционных установок в настоящее время применяют машинные генераторы, тиристорные преобразователи частоты (ТПЧ) и ламповые генераторы. В данном проекте мы будем использовать
ТПЧ СЧГ2 - 250/10.
Технические характеристики СЧГ2 - 250/10:
Напряжение питающей сети - 380 В.
Частота питающей сети - 50 Гц.
Выходная мощность установки - 250 кВт;
Рабочая частота - 10 кГц.
Масса - 60кг.
Потребляемая мощность - 20 кВт.
Габаритные размеры, мм - 550x400x480.
Сам индуктор представляет собой спираль нужной формы поперечного сечения в зависимости от типа нагреваемой детали.
Ускорение процессов в большинстве случаев является следствием повышения температуры и уменьшения времени нагрева до заданной
температуры, иногда это связано с изменением услови