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维修热喷涂工艺应用

1热喷涂工艺

  热喷涂是近代各种喷涂、喷熔(或称喷焊)工艺的总称。它是把丝状或粉末状材料加热到近熔化或熔化状态,并使之雾化、加速;最后喷至零件表面形成覆盖层的工艺。热喷涂工艺既是一种表面强化工艺,也是一种修复工艺。

  涂层的形成原理:喷涂时,首先是喷涂材料被加热达到熔化或半熔化状态;紧接着是熔滴雾化阶段;然后是被气流或热源射流推动向前喷射的飞行阶段;最后以一定的动能冲击基体表面,产生强烈碰撞展平成扁平状涂层并瞬间凝固。在凝固冷却的0.1s中,此扁平状涂层继续受环境和热气流影响。每隔0.1s第二层薄片形成,通过已形成的薄片向基体或涂层进行热传导,逐渐形成层状结构的涂层。

  2离心机底座料液外渗的原因及维修方案

  2.1原因分析

  河北维尔康制药有限公司成品车间洁净区内的5台不锈钢三足离心机,相继出现料液外渗现象,情况如图1所示。该离心机底座为铸铁底座外衬不锈钢皮,因为料液是含有甲醇的酸性料液,对铸铁有腐蚀作用,经过长时间的酸性物料的侵蚀,底座的铸铁部分变薄并且结合面上出现凹坑,在铸铁底座和不锈钢外皮间形成了间隙,当压力小时,料液按正常的途径流动,当压力增高时料液就会从离心机底座的铸铁和不锈钢外衬的间隙中渗出,渗出的料液腐蚀周围的环境是洁净区不允许的,料液中的甲醇对安全过程有威胁(图1)。

  2.2离心机底座维修常用的方法

  (1)将铸铁底座整体更换为不锈钢底座,离心机厂家没有不锈钢底座标准备件,离心机底座本地加工,该方法加工周期长、费用高;(2)重新铸造铸铁底座,将铸铁底座表面机械加工然后重新衬不锈钢外皮,这种方法解决问题只能是暂时的不能保证离心机渗液问题的彻底解决,这种维修方法不可行;(3)在离心机原铸铁底座外面用热喷涂工艺修复,修复后的离心机底座外紧密包裹一层防腐蚀的涂层。为了保证尽快恢复离心机的正常状态,对于更换离心机底座和维修两个方案,考虑到可能停产的时间和经济性等因素,决定采用热喷涂工艺修复计划。

  2.3维修方案

  我们维修的离心机底座在工作中处于常温有腐蚀性的酸性环境中,工作时没有大的外在的应力和冲击力,酸性介质长期腐蚀是离心机底座产生间隙进而产生泄漏的主要原因。要求涂层表面平整光洁、耐酸性介质的腐蚀,涂层与离心机机座的表面结合紧密不脱落。我们选择了经济适用的聚乙烯塑料为涂层材料。将离心机底座经过除油、喷沙除锈处理,然后对机座进行热喷涂塑料涂层,对喷涂后的离心机底座结合面机械加工并进行组装,维修后的离心机底座如图2所示。将维修好的基座组装回离心机上经过试运行半年未出现任何料液外渗情况。

  本次离心机底座维修与传统的维修方法相比维修时间快经济效果好:本次热喷涂维修只用两天时间,和传统的维修方法相比(将离心机底座更换为不锈钢材质及将原来的铸铁底座机加工后衬不锈钢外衬)缩短了至少3d时间;本次热喷涂维修费用不到2000元,和其他两种维修方法相比费用节省了60%。

  3热喷涂工艺在生产维修上的推广

  市场竞争日益激烈,要求维修成本降低,离心机热喷涂工艺在维修中成功应用后,我们将热喷涂工艺进行了推广。我们公司属于医药化工类公司,生产中物料传递主要方式为管道输送,大部分物料为酸性腐蚀性介质,物料温度为常温,对管道材质的要求很高,大部分管道材质最初设计时选型为316L不锈钢,现在市面上316L不锈钢的价格为45000元/t。我们维修时尝试将该部分管道的材质更换为普通碳钢有缝管道进行热喷塑处理,热喷塑管道的平均价格为11500元/t,这样价格平均降低33500元/t左右,经过应用后发现,用热喷塑管道运输的物料后,物料性质更加稳定,随后我们制定了相应的制度将热喷涂工艺在公司内全面推广,现在已经收到显著效果,节约经费60%~70%。
 

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