Технологія-стійкого до корозії та-зносостійкого композитного покриття для пластин рейок і збільшеного терміну служби
Які основні структури та функції кожного шару анти{0}}корозійного та зносостійкого-композитного покриття для натискних пластин рейок?
Основна структура анти-корозійного та зносостійкого-композитного покриття для натискних пластин рейки є три-шаровою композитною структуроюнижній шар цинку з термічним напиленням + перехідний шар кераміки + верхній шар карбіду вольфраму. Кожен шар має чіткий розподіл праці та спільного захисту, утворюючи щільну систему захисту. Нижній шар – це цинкове покриття, нанесене термічним напиленням, товщиною 80-100 мкм, отримане методом дугового термічного напилення. Цинковий шар може утворювати металургійне з’єднання з підкладкою натискної пластини (сталь Q355) із міцністю з’єднання, що перевищує або дорівнює 60 МПа. Будучи тимчасовим анодом, цинк може захищати підкладку від електрохімічної корозії за допомогою електрохімічного захисту. Навіть якщо покриття має незначні пошкодження, воно може постійно захищати підкладку притискної пластини. Середній шар — керамічний перехідний шар товщиною 30-40 мкм, виготовлений за допомогою процесу плазмового напилення, в основному складається з глиноземної кераміки з чудовою твердістю та властивостями зв’язування. З одного боку, це може ефективно зменшити різницю в продуктивності між нижнім шаром цинку та верхнім шаром карбіду вольфраму, уникнути розтріскування покриття, викликаного різними коефіцієнтами теплового розширення; з іншого боку, він може утворювати щільний ізоляційний шар, щоб запобігти проникненню зовнішнього корозійного середовища в нижній шар. Верхній шар — це зносостійке покриття з карбіду вольфраму- товщиною 150-200 мкм, отримане за допомогою високо{19}}швидкісного кисневого палива (HVOF). Карбід вольфраму має твердість більше або дорівнює HV1200, має над-високу зносостійкість і ударостійкість, яка може протистояти ударному зносу абразивних часток коліс-рейок і зносу дощовою водою, і є основним зносостійким захисним шаром натискної пластини. Загальна товщина тришарового покриття контролюється на рівні 260-340 мкм, загальна пористість покриття менше або дорівнює 1%, без отворів, тріщин та інших дефектів, реалізуючи комплексний захист від корозії та зносостійкість.
Які відмінності в захисних характеристиках між натискними пластинами з композитним покриттям і традиційними натискними пластинами з одним покриттям?
Відмінності в захисних характеристиках між натискними пластинами з композитним покриттям і традиційними натискними пластинами з одинарним покриттям в основному відображаються в трьох аспектах: анти-корозійні характеристики, зносостійкість і адгезія покриття. Що стосується анти-корозійних характеристик, то після 1000 годин випробування нейтральним сольовим туманом поверхня натискної пластини з композитним покриттям не має червоної іржі та пухирів, лише незначна біла іржа по кутах. Однак традиційна притискна пластина з одним цинковим покриттям, нанесеним термічним напиленням, має очевидну червону іржу після 500 годин випробування соляним туманом, а традиційна притискна пластина з одним покриттям з епоксидної смоли має покриття, яке утворюється та відпадає після 300 годин випробування. З точки зору зносостійкості, втрата об’єму зносу натискної пластини з композитним покриттям становить менше або дорівнює 0,05 см³ (випробування на знос гумового колеса сухим піском), що становить 1/10 традиційної натискної пластини з одним цинковим покриттям і 1/3 традиційної натискної пластини з одним зносостійким-покриттям. У баластному шарі з великою кількістю абразивних частинок термін служби можна збільшити більш ніж у 8 разів. З точки зору адгезії покриття, міцність з’єднання композитного покриття більше або дорівнює 50 МПа, і покриття не відпадає та не розтріскується після вібраційних випробувань 1×10⁶. Міцність з’єднання традиційного одинарного покриття становить лише 20-30 МПа, і покриття схильне до відшаровування та відшарування після вібрації 2×10⁵. Крім того, натискна пластина з композитним покриттям має кращу стійкість до перепадів температури. Після випробування температурним циклом при -40 ~ 80 градусах покриття не має тріщин і деформацій, тоді як традиційна натискна пластина з покриттям схильна до крихкого розтріскування під цим температурним циклом, і захисні характеристики значно знижуються.
Які вимоги до адаптації товщини композитного покриття для натискних пластин рейки в різних експлуатаційних середовищах?
Основою вимог щодо адаптації товщини композитного покриття для натискних пластин рейок у різних робочих середовищах є регулювання співвідношення товщини три-шарового покриття відповідно до інтенсивності корозії та ступеня зношення середовища. Прибережне середовище з високим-соляним туманом має високу інтенсивність корозії та помірний ступінь зносу, а загальна товщина адаптованого покриття становить 320-340 мкм, у якому нижній шар цинку, нанесений термічним напиленням, потовщений до 90-100 мкм для посилення електрохімічної -корозійної здатності, керамічний перехідний шар становить 40 мкм, а верхній шар карбіду вольфраму становить 190-200 мкм, що врівноважує зносостійкий захист. Внутрішнє запилене середовище має високий ступінь зносу та низьку інтенсивність корозії, а загальна товщина адаптованого покриття становить 300-320 мкм, нижній шар цинку, нанесений термічним напиленням, становить 80-90 мкм, перехідний шар кераміки становить 35-40 мкм, а верхній шар карбіду вольфраму потовщений до 185-195 мкм, зосереджуючись на підвищенні зносостійкості. Альпійське та вологе середовище має помірну корозію та ступінь зношування, але великий діапазон температур, а загальна товщина адаптованого покриття становить 280-300 мкм, нижній шар цинку, нанесений термічним напиленням, становить 85-90 мкм, перехідний шар кераміки – 35 мкм, а верхній шар карбіду вольфраму – 160-175 мкм, оптимізуючи товщину покриття, щоб покращити стійкість до зміни температури та уникнути розтріскування покриття, викликане температурним впливом. Темне та вологе середовище в тунелі має високу інтенсивність корозії, низький ступінь зносу та менше пилу, а загальна товщина адаптованого покриття становить 260-280 мкм, нижній шар цинку, нанесений термічним напиленням, становить 90-100 мкм, перехідний шар кераміки становить 30-35 мкм, а верхній шар карбіду вольфраму становить 140-155 мкм, зміцнюючи. антикорозійний захист при контролі товщини покриття для зменшення впливу температурних навантажень. Покриття в будь-якому середовищі забезпечує пористість менше або дорівнює 1%, щоб забезпечити компактність системи захисту.
Які основні етапи процесу підготовки та стандарти виявлення композитного покриття для натискних пластин рейок?
Ключові моменти процесу підготовки композитного покриття для натискних пластин рейок зосереджені впопередня обробка основи, параметри шарового напилення та затвердіння після-обробкищоб гарантувати міцне поєднання покриття з основою та відповідність характеристик стандартам. Попередня обробка основи передбачає піскоструминний процес видалення іржі, піскоструминний абразив — коричневий корунд із розміром частинок 0,8-1,2 мм, тиск піскоструминної обробки становить 0,6-0,8 МПа. Після обробки шорсткість поверхні підкладки досягає Ra50-Ra80 мкм, а чистота поверхні досягає рівня Sa2,5, без іржі, масляних плям і окалини, що забезпечує хорошу морфологію поверхні для склеювання покриття. Пошарове напилення потребує точного контролю параметрів процесу кожного шару: нижній шар цинку з термічним напиленням використовує дугове термічне напилення з діаметром цинкового дроту 2,0 мм, напругою розпилення 30-35 В, струмом 200-250 А та відстанню розпилення 150-200 мм; керамічний перехідний шар використовує плазмове напилення з потужністю розпилення 30-40 кВт, відстанню розпилення 80-100 мм і швидкістю подачі порошку 20-30 г/хв; верхній шар карбіду вольфраму використовує HVOF розпилення пропаном як паливо для розпилення, тиск розпилення 0,7-0,8 МПа та відстань розпилення 300-350 мм. Після напилення проводиться дообробка затвердіння: натискна плита поміщається в духовку при 180-200 градусах на 2-3 години для усунення внутрішньої напруги покриття і поліпшення адгезії покриття. З точки зору стандартів виявлення, міцність з’єднання покриття більше або дорівнює 50 МПа, а пористість менше або дорівнює 1%; відсутність червоної іржі після 1000-годинного випробування соляним туманом, а втрата об’єму випробування на знос гумового колеса з сухим піском менше або дорівнює 0,05 см³; відсутність тріщин і відпадання покриття після випробування температурним циклом (-40 градусів ~80 градусів, 50 циклів). Коефіцієнт перевірки вибірки кожної партії натискних пластин більше або дорівнює 5%, і некваліфіковані продукти потрібно повторно нанести.
Які-захисні точки встановлення та технічного обслуговування натискних пластин рейки з композитним покриттям?
Необхідно зосередитися на -встановленні та технічному обслуговуванні натискних пластин рейки з композитним покриттямзахист покриття та встановленнящоб уникнути пошкодження покриття, що впливає на захисний ефект. Перед монтажем перевірте стан покриття натискної пластини, категорично забороняйте використовувати натискні пластини з подряпаним, відваленим і ударним покриттям. У той же час використовуйте м’які стропи та захисні накладки під час підйому та транспортування натискної пластини, щоб уникнути прямого контакту твердих інструментів із покриттям і подряпин на покритті. Під час монтажу контактні поверхні натискної пластини з рейкою та основою мають бути очищені без домішок і задирок, монтажна позиція натискної пластини має бути точно вирівняна, зазор підгонки з рейкою не перевищує 0,2 мм, а болти затягуються в симетричній перехресній послідовності з моментом затягування, реалізованим відповідно до проектних вимог (350-400Н·м для 60 кг/м рейки), щоб уникнути розтріскування покриття внаслідок деформації притискної пластини через надмірний крутний момент. Після встановлення нанесіть спеціальний анти{13}}корозійний герметик на вразливі частини, такі як кути та отвори під болти натискної пластини, щоб посилити місцевий захист. Цикл перевірки щоденного технічного обслуговування становить 6 місяців, зосереджуючись на перевірці, чи немає на покритті подряпин, тріщин і відпадіння, а також на наявність корозії та зносу натискної пластини. Якщо на покритті є невеликі подряпини, вчасно ремонтуйте їх спеціальним ремонтним засобом; якщо площа покриття, що відпадає, перевищує або дорівнює 5 см² або з’являється червона іржа, вчасно замініть натискну пластину. Крім того, після періодів дощу та танення снігу вчасно очищайте накопичену воду та залишки засобу для танення снігу на поверхні натискної пластини, щоб запобігти довгостроковій адгезії корозійних середовищ.