1. Trang chủ
  2. » Luận Văn - Báo Cáo

Nghiên ứu ảnh hưởng ủa một số yếu tố ông nghệ đến độ bền bám dính ủa lớp phủ kim loại dượ phun bằng phương pháp nhiệt khí

99 2 0

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Tiêu đề Nghiên Cứu Ảnh Hưởng Của Một Số Yếu Tố Công Nghệ Đến Độ Bền Bám Dính Của Lớp Phủ Kim Loại Dưới Phun Bằng Phương Pháp Nhiệt Khí
Tác giả Phạm Hương Chi
Trường học Trường Đại Học Khoa Học
Thể loại luận văn
Định dạng
Số trang 99
Dung lượng 9,29 MB

Cấu trúc

  • 1.1.1. Khái ni  m và ph  m vi  ng c  a công ngh  phun ph (8)
    • 1.1.1.1. Khái ni  m (8)
  • 1.1.2. S  hình thành và c  u trúc c  a l  p phun ph  (10)
    • 1.1.2.1. Nh  m v   s xu t hi n hi n l p phun ph (11)
    • 1.1.2.1. C u trúc c a l p phun kim lo     i (12)
  • 1.1.4. Các v  t li  u chính dùng  t phun (0)
    • 1.1.4.1. V t li u phun ph d ng dây (23)
    • 1.1.4.2. V  t li  u d  ng thanh (24)
    • 1.1.4.3. V t li u d ng b t (25)
    • 1.1.4.4. Keramic (25)
  • 1.1.5. Thi  t b  phun ph  kim lo  i b  ng nhi  t khí (25)
    • 1.1.5.1. Khái ni m chung v   ch   t b (25)
    • 1.1.5.3. Thi   t b phun ph b ng khí cháy Ôxy-   axetylen (28)
  • 1.1.6. Các y  u t   n ch  ng l  p ph (29)
  • 1.2. CÔNG NGH  CHU  N B  B  M T  KIM LO  I N  N (33)
    • 1.2.1. M  a Công ngh  chu  n b  b  m  t (33)
    • 1.2.2. Công ngh  chu  n b  b  m  c khi phun ph  (33)
      • 1.2.2.2. T o nhám l p b m     c khi phun ph (34)
    • 2.1.1. L  c dính bám c  a h  t kim lo  i l  ng bên b  m  t các ch  t r  n (37)
    • 2.1.4. Liên k  t kim lo  i (41)
    • 2.1.5. Nh  ng nhân t   bám (0)
      • 1.1.2.12. nh   ng c a công ngh x lý nhi t sau phun ph (63)
  • 1.2. NGHIÊN C U   NH  NG  NG TH  I C  A NHI  U Y  U T  CÔNG NGH   T I  B N BÁM DÍNH (0)
    • 2.2.1.1. Ki  m tra m  s  và tính thích  ng c  a mô hình toàn h  c (40)
    • 1.1.2.16. Xây d  h  i quy v  i 3 bi  n s (0)
    • 1.1.2.17. Xây d  i quy v i 3 bi n s (0)
    • 1.1.2.20. M  a vi c x   lý nhi t l p phun ph    (64)
  • 3.1. THIÊT  BI  THI NGHIÊM   PHUN PHU    NG OXYAXETYLEN (0)
  • 3.2. P (0)
  • 3.4. XÁC  NH  NH  NG C A  M T  S  Y U  T  CÔNG NGH   N   B N BÁM DÍNH C A L P KIM LO  I B  NG TH  C NGHI  M (0)
    • 3.4.2. XÂY D  NG MÔ HÌNH TOÁN H  C BI  U TH  QUAN H  GI (80)
      • 3.4.2.3. Mô t thí nghi   m (81)
      • 3.4.2.4. K t qu    lý s li u thí nghi m (0)
      • 3.4.2.5. Tìm vùng t  a 3 thông s công ngh (0)

Nội dung

Công ngh phun ph.

Khái ni  m và ph  m vi  ng c  a công ngh  phun ph

Khái ni  m

Phun ph kim lo   c mt k  i Th y S  tên là Max Ulrich Schoop phát minh ra t nh u c a th k   20 Nguyên lý c công ngh này là dùng ngu n nhi t (h quang, khí cháy, plasma) làm nóng ch y kim      lo i l c dòng không khí nén i m nh làm phân tán thành th  các h   t nh , b n lên b m t v     c chu n b s n (làm s ch, t o      nhám) t o ra m t l p kim lo i ph       dày theo yêu ct kim loi

1.1.1.2 m và ph m vi ng d  ng ca p

Phun kim lo i có th ph    c các kim lo i nguyên ch t, các h p kim c   a chúng ho c v t li u phi kim lên m t kim lo i ho c b m t v t c ng khác B ng phun            kim lo  t o ra nh ng l p d  n trên v t không d n, t o các l p   chu nhing công d ng này r c k thut

Hình 1-u phun b ng khí cháy 

      i d  ng kính kho ng 1.2÷3mm 

Các ng d n khí ôxy, axêtylen và không khí nén có áp su  u phun H n h p khí ôxy và axêtylen cháy cho ta ng n l   i tác d ng c a   ng n l u dây b t nóng ch  ng th i không khí nén th i gi t kim lo i l ng     

 -9- làm b n ra nh ng h t kim lo i nh bay theo dòng khí nén v i t       cao (kho ng 100 

p lên b m t v  p L p kim lo i ph trên b m        t v t s c ng l n 

i dây và có s c b n kéo không l n l m S    c b n liên k    t v i v t li

  t c a l p ph s có nhi u tác d ng     u mài

       ch và t o nh p nhô, t t nh t là ti n      hành phun ngay và không ch N lâu b m t làm s ch l i b ôxy hoá    b i không khí 

Kim lo i ho c h  ng h p không th t   i d ng dây thì có th   i d ng b t (g u phun b t kim lo i)  

Hình 1-2: nguyên t c làm vi c cu phun bng h  n

Nhit cháy kim lo i có th   c b ng ng n l a ôxy-axêtylen ho   c b ng h   n Hình 1- u phun s d ng h    n, bu phun loi này có th phun các kim lo i   m nóng ch y cao 

 gây cháy h  i ta dùng ngu i v i hàn

n Kim lo i phun b ng d  u phun h quang không nh t thi t ph   i có tính ch t chung 

M t khác kh     d ng phun kim lo i không b h n ch b      l n, nh  c a v t ph Vì thi t b phun kim lo i r t d dàng di d ng và có th xách tay Phun        

 -10- kim lo i r t thích h p cho vi c ph c h i các ti t b         c khu u, c c l p  tr  bi, cha ch a các khuy t t t c a v    

  i t u phun v i ng n l   phun các kim lom nóng chPhun kim lo i hi n nay dùng cho các m

- Phc h i các chi ti t máy mòn  

- S a ch a các khuy t t t xu t hi     

- B o v  chng g   ng khí quy n 

- B o v các chi ti t làm vi   c  nhi cao

- Thay th kim lo i m  u b ng kim lo i phun  

Tuy nhiên phun kim lo i còn có nh ng nh  m sau:

- M i liên k t gi a các l p ph và kim lo i n n còn th p      

- T n th t kim lo i nhi u d    n giá thành s n ph m cao  

-   b n c a chi ti t (gi m gi i h n m      i c a chi ti t) 

- B m t phun luôn luôn yêu c u ph i làm s ch và t o nh p nhô     

- i trình tay ngh công nhân k   thuu ki n làm vi  nh c 

S  hình thành và c  u trúc c  a l  p phun ph 

Nh  m v   s xu t hi n hi n l p phun ph

Phun kim loc bi t t lâu và t    t hi n nhi u công trình   nghiên cu khác nhau v c gi i thích s hình thành và tính ch t c a l p ph Có  vi       th m lý thuy

- Lý thuy t c a Karg, Katsch, Reininger  

- Lý thuy c a Schenk t  a Lý thuy t c a Pospisil   sehyl

Theo pospisil-sehyl: l p ph b ng phun kim lo   t hi n do các gi t kim lo  i l ng b phun b ng m t dòng khí nén v i t       r t cao (trung bình kho ng 200m/s)  Các gi t này b phá v thành r t nhi u h t nh d ng c a các h      ,    b ng kim lo i c a nó Theo b n ch t có th chia lo i thành hai nhóm       

- Các kim lo i mà ôxyt c a nó khi phun l ng thì luôn t o thành các h t có   th    d ng hình c u  

- Các kim lo i mà ôxyt c a nó khi phun r  th nhôm, km) s t o thành   nh ng h nh)

D ng c a các h   i mà ch y u ch x y ra s      ôxy hoá S ôxy hoá kim lo i th c ch t b    u x y ra t quá trình làm ch y dây phun    và ti p t c khi kim lo i l ng b     u tách thành các h t nh thì b m t c a các h     t

p ôxyt S ng ôxyt nhi u, ít là m t nhân t chính    ng

p c a các h t r  nh b ng th c nghi m vì quá trình này    x y ra trong m t th i gian r t ng n, mà trong th     ng r t l n t i t    bám c a các phân t v  i kim lo i n n  

T các th c nghi m tác gi c a lý thuy t này tính toán và k t lu n r ng: các          ph n t kim lo i trong th   p trên b m t phun là th l ng   

Theo Schoopa các h t kim lo c cung c p b i áp l c c   p lên b m t phun th c t có s thay     

i nhi t Th c nghi   c r ng: nh ng h t kim lo  i miêng vòi phun, b u b ngu    c r t nhanh do tác d ng c a dòng khí nén    Trong thp chúng s có s bi n d ng d o, do v     y chúng liên k t v i nhau thành l p liên k t   c Lý thuy t c a Kag, Katsch, Reininger  

Lý thuy t này cho r ng nh ng h t kim lo i b ngu      c là do tác d ng  c a ngu      a khí nén M       vòi phun các h ng thái ngutr y s không x y ra s bi n d ng d o       d Lý thuy t c a Schenk  

Theo Schenk: nhi  c a các h t phun ph i l   ch  y l x y ra s hàn ch t chúng v  u này không th c t vì th  p trên b m t b phun, kim lo i l p b m t n n có kh         n nhi ch có th x y ra s hàn g   n gi a các ph n t v i kim lo i n n      

C u trúc c a l p phun kim lo     i

L p ph b ng phun kim lo i có tính ch t và thành ph n khác h n v       i v t li u  

Trên hình 1 3 là c   i c a l p ph b ng phun    y r ng: 

  c a c u trúc này là nh ng t m kim lo i v     c t 0,1 0,2  mm và chi u dày là 0,005 0,01 mm Các ph n t       bi n d ng khác nhau và  b phân cách v i nhau b ng m  t l p ôxy m ng v i chi u dày 0,001 mm   

C u trúc c a l p kim lo i ph      a các c u trúc b ngu i l   t ng t l  ng có cn c u trúc bainit Ngoài  nh ng ph n t n n này ra, trong l p ph còn ch      a các ph n t nh không bi n d ng,      nh ng ph n t    p lên b m t n    tr ng thái r n 

S ngu i l nh c a các ph n t x y ra r t nhanh và b tác d ng b i t           ngui l nh r t l n, nên trong c u trúc, ngoài dung d ch Fe-C còn có dung d     c c a Fe- oxy do vc s xu t hi n trong m ch m ng, nh ng   trung tâm này có  bám c a l p ph   

Trong l p ph thép có th có ôxyt, m   t lo i ôxyt  c hình thành riêng bi t,  loi khác bao b c quanh các ph n t kim lo i bi n d ng Lo      ng coi là bt l i, làm x u tính ch t tính ch   c c a l p ph Lo i th      m v liên  k t các ph n t kim lo i riêng bi t Bên c nh các c u trúc trên, trong thành ph n c        u trúc c a l p ph ph i k n m      n các l x p Các l x   c hình thành do s liên k t không ch t ch c a các ph n t kim lo i khi b bi n d ng            Các l x p có trong c u trúc c a l p ph s t o cho l p ph nh ng tính ch t t t khi              làm viu ki n c - 4)

Ngoài ra chúng ta phn thành ph n hoá h c c a l p ph kim lo i Nói       chung thành ph n hoá h c (các nguyên t kim lo i) c a l p ph        ng gi v i kim lo u (dây phun ho c b t phun)  

B ng 1-1 cho ta th y s so sánh thành ph n hoá h c c a l p ph v        i dây phun

y thành ph n hoá h c c a l p ph so v i thành ph n g       ng b m 40 50% Nguyên nhân cgi  ng b m là do b ôxy hoá trong quá  gi  trình phun

Hình 1-4: C u trúc  a m t s l p ph     a Vt liu phun III HA b V t li u III 10H 01 200  c Vt liu IIC 124 BK 01 200

Do phun kim lou dùng nhi nung ch y kim lo i và dùng dòng khí có áp   su  th i kim lo i l ng phân tán ra thành b   ph lên b m t kim lo i n n Vì      vi phun kim lo i b ng nhi t khí   

Tu m v d u hi  i b ng nhi t khí có các tên g i khác nhau:   

Theo dng có:    n n l a ga Theo ngu n nhi   n quang

n c m ng cao t   nh n l a ga bao g  n lháp dùng nhi t b ng kích   n khí 

ng b o v ng (ngoài không khí) và

Theo d ng v t li u ph thì phun kim lo i còn chia ra: Phun b ng dây và phun     b ng b t  

1.1.3.1  b ng ng n l a oxy-axetylen    a Khái ni m 

V t li u ph (có th d ng dây ho c b      c nung nóng ch y b ng ng n l a ga     Kim lo i l ng b dòng khí nén phân tán thành b     i v n t ng vào b m t kim lo   c chu n b T i b m    t chi ti t di n ra quá trình liên k t    gia các ph n t c a hai pha kim lo     t o thành l p ph   b m c-5)

Hình 1- nguyên lý phun ph b ng ng n l a ôxy-    axêtylen

1 Khí nén, 2- khí ôxy  axetilen, 3- D y v t liu ph , 4-  u phun, 5- Tâm ng n l a, 6 Vùng nóng c y, 7 -   Ng n l a, 8 Dòng khí nén, 9 - L p ph , 10     Dòng ph n t kim lo i ph , 11- Kim lo i n n      

Dây vt li u ph c p theo l trung tâm 2 và b nung ch y t i vùng tâm ng n l        a

5 Dòng khí nén 8 phân tán lo i l ng thành b i và th       n t 10 

ng vào b m t kim lo   11 t o ra l p ph 9   

Ph n ng khí cháy axetilen:

c gi i thích ph n ôxy còn l    c l y t không khí xung quanh c Các thông s  n chng phu ph 

- ng kính l  ng kính l u phun  

- Áp su t khí cháy Pc, áp su t khí th i P   t , mc tiêu th khí cháy G, t l h n h p      khí  ng dùng P c = (30 35)  10 3 Pa; Pt = (300 400) 10 3 Pa; (1KG/cm 2 100.000 pa; 1Mpa = 1.000.000 Pa) G = 0,5 2,5 m 3 /h, butan)

Các th ng s c a v    t li u ph g m:

- C h t: 10 100 m, h t càng l n nóng ch y càng kém, m c tiêu hao b t: 0,5         

 ng kính dây v t li u ph , 1,5 mm, v n t c c p v t li u ph , 0,15 1m/s           Các th ng s ngo i vi g   m:

- Khong cách phun: 75 200mm, góc phun, 30 o C  90 o C;

Các thông s c a tia l a ga và dòng phân t g m:     

- V n t c tia l a ga: 150 300 m/s, v     n t c c a ph n t ph , 20 100 m/s, nhi t      

 cho v t li u b t     2473 o K, v t li u dây 2973   o K (O o ng v

1.1.3.2  b ng kích n  khí a Khái ni m 

  n nhi t t o ra do kích n khí v i công su     t hàng triu oát, v n t c ph n t ph t t    i 800 1500 m/s, nhi   t 3000 4000 o K b m c 6)

Hình 1 6 :   nguyên lý phun ph b ng kích n khí   

1 - Bung cháy, 2- B  n, 3- Sóng nhi t, 4- Sóng n , 5- Kênh d n, 6-   

Trong buc n p h n h p khí, ví d : C    2 H2 - O2 N 2 Khi b 

n làm cháy h n h p khí, t o ra s ng nhi t 3, s ng n 4, t o ra         s n ph m cháy c a h n h p khí 6 V t li u ph ng th i n p vào kênh Ng n l a 7              làm nóng ch y v t li u ph và b dòng khí có áp su     o thành dòng ph n t  8 c Các thông s  n chng l p ph  

Thông s k t c  u phun gng kính kênh d n d c , chi u dài kênh d n 1  c ,

ng l y d c = 8 10mm, l c = 1200- 2000 mm Hình d ng   bóng b m t ng, t l d  c /lcng nhin chng l p ph 

M c tiêu hao khí G, t l khí cháy và ôxy , áp su t khí P     

L y G = 0,2 6m  3 /h cho axetinle và ôxy, = 1,21, Portland = 0,05 0,15Mpa   Thông s ngo i vi g m:   

- Khong cách phun, 50 200mm 

B n ch t c a        n là l i d ng ng n l a h        nung nóng ch y v t li u, r i dùng dòng khí có áp su t th i nh ng gi t kim lo i l ng           thành dòng b i v i v n t ng vào b m t kim lo   b m c 1-7)

1- Ng n l a h quang, 2- Dây kim lo i ph , 3- u phun, 4-     - Công t c, 6- Dòng v t li u   

Dây v t li c n i v i hai c  n khác nhau nh công t c 5 Khi m ch   

ng th i dây kim lo i 2 chuy  ng nh  p c n t  dây 2 xu t hi n h quang làm nóng ch y kim lo i Khí th i phân tán nh ng gi t kim         loi vào b m t kim lo i n n     c Các thông s  n chng l p ph  

- u phun d c = 3 6 mm, hình d u phun, góc chéo nhau ca

- Công su t dòng h quang N  d ; tiêu hao khí th i G 

Kinh nghi m cho th y ch n N   d 2000 10.000 KJ/kg và = 

- ng kính dây, d T  c ng l y d = 1 3,5 mm  

Các th ng s ngo i vi g   m:

- ng góc phun ch n 65 o 90 o , kho ng cách phun 60 150 mm 

Các th ng s c a dòng v    t li u gm:

- ng ch n c h t 10 100 m, v n t c bay c a h t t i ph          u c a dòng  ht n gn b m t kim lo i n n còn 50 150 m/s   

Khi  nhi tuyi (không) thì tr ng thái c a 2 nguyên ch t khí (H   2 , N2 bu có tr ng thái (a) chuy ng song song theo tr c X,Y, Z nhi   10 o K thì xu t hi n thêm chuy  ng quay, n u ti p t    n 1000 o K thì các phn thì các ph n t   ng (b) S va ch m m nh l n nhau d    n phân chia phân t  (c) try m i ch t khí có nhi   riêng, ví d : khí ôxy 3000 o 

4500 o K Ti p t  u ki n áp  sut không khí b u nhi 10.000 o K Tr c t o thành v i ph n   l n nguyên t ho c phân t     n tích và ion âm bng

1- - n tích a - ng thái bTr u, b-Trng, c-Tr ng thái phân chia phân t , d- 

ch thì t i v   u phun giu vonfram (cc âm) và u thân 

ng (ct hi n h quang, dòng khí 1 (argon ho   xung

ng thc c p vào vùng nhi  c nung ch y Khi g p   khí th ii có áp su t l n, kim lo i l ng phân tán thành b i và bay v i v n t c cao         

Hình 1-9:  nguyên lý phun ph plasma 

1- Dòng khí plasma, 2- ng c p v t li u ph , 3-Ngu    n, 4-C c âm, 5-

1.1.3.5   b ng b c bay trong chân không  a m và b n ch t c  

  c kim lo i trong chân không là làm b i ph , dòng ph n t d    ng vào b m t kim lo i n   t trên nó, t o ra l p lên k t    

Thi t b ph kim lo ng chân không trên hình 1- 10

Hình 1-10:  nguyên lý thi t b ph kiem lo i trong chân không    

1- , 2-  Bung ph , 3- V t li u ph , 4- Ngu    ng, 5- Dòng v t li u ph , 6 - C a, 7 Chi ti t ph , 8- L     p ph , 9- C a c p khí, 10 - T   

Quá trình x y ra trong bu t lic b  d ng dây nh ho c b  c nung nóng b ng nhi n Chi ti t c n ph    c treo  phía trên bu ng (2) Khi nhi  n yêu c u, v t li u ph (3) t c kh c b       to ra bu ng chân không (2) Dòng phân t (5) ( ng khkác nhau, chuy    ng và

p vào b m t kim lo i n     t o ra l p ph (8)  

c di n ra trong bu n kín có áp su t 13,3 133.10    -3 Pa Nh u   kic nh y t do c n thi t cho ph n t lo i kim ph L c tác          d ng làm chuy n r i dòng ph n t n b m t kim lo i n n (7) chính là do s chênh            l ch áp su t c  

Giá tr áp su t cao nh  c  vùng g n b m   t b nh  nht  vùng b m t kim lo i n n (7) Ngoài chuyên nhân chênh l ch áp su t còn có       nguyên nh khác làm chuy n r i ph n t ân        n t tr

ng c a các ph n t tr ng thái ion còn làm cho l p ph có ch       ng cao

Quá trình ph kim lo c các nhà khoa h c chia ra làm 3 

n 1: S chuy n t tr ng thái r n ho c l ng c a v t li u ph sang tr ng             thái r n ho c l ng c a v     t li u ph sang tr ng thái kh  

n 2: S hình thành dòng phân t  và s chuyng cn b  m t kim lo i n n   

n 3: S    c a các ph n t trên b m   t kim lo i n n và s t o     thành liên kt  p ph 

V n t c hình thành l p ph     nh theo công th c [75]:  cos 2

  (1 - 4) Công th c (1-3) dùng cho ngu n b   m

Công th c (1-4) dùng cho b     m t b ng

 - Góc phun  a dòng ph n t    m t ph ng h p ngu n b  m;

- Góc phun  a dòng ph n t   i b m t kim lo i n n khi ngu n b     t ph ng 

Các v  t li  u chính dùng  t phun

V t li u phun ph d ng dây

V t li u d  m c p liên t u vào vùng ch y, thông 

ng có các v t li  a Nhôm (99,85% Al)

L p ph b    b o v kim lo ng h p khuy ch tán v i m     nhôm khuy ch tán và kim lo i n n, t   c mt l p b o v   ôxy hoá nhi  c ph b ng nhôm có th dùng làm dây d   n

 ph b o v cho kim lo       ôxy hoá Lo i k m này ch a    99,995% Zn c 

Có kh     t v b m t lo i n n, do v   ph  i phun ph l p kim i khác L  lo p ph   chng mu i, axit nóng 

Tráng thi u axit cho chi ti t, ch ng ôxy hoá,  

 thi c trong s n xu   gia d ng cho th c ph m    e ng và hng

S d ng vi c phun ph ng và h p kim c     ng có các lo i sau: 

ng nguyên ch t ( 99,9% Cu) dùng cho m   n;

ng nhôm ( 5 12% Al) v i b sung thêm thành ph n s    ng

c bi n, ch ng ôxy hoá và ch u mòn t    t;

ng ph t pho (0,03 0,35% Portland) lo   i l p ph này ch u mòn cao vì v  y dùng cho ving ho c ph c h i các ngõng tr c, b    u ca t u thu  

ng latun - lo i h p ch  ng có tính ch ng s     d ng các chi ti t 

ng chì ( 23 42% P b ) l p ph b ng h   ng chì có kh  u mài mòn cao vì v m lót các chi ti t làm vi c t    cao và t i tr ng l n    f.Niken và h p ch t c a niken   

Niken nguyên cht  niken có kh  c ph n l ng hoá ch t,  không b  c

Niken crôm (80% Ni và 20% cr) trên th c t v t li u này không b g trong       

ng nhi ng axit và kim. g Thép cácbon và h p kim th p c a thép cá   cbon

 ng b m  u mòn cho các chi ti t máy  Thép ch

Loi thép này g m có: thép mactenxit và austenit 

Mactexit dung  ng ch ng mài mòn, ch p kim Fe Cr) Austenit (Fe Cr  Ni và Fe Mn) có kh Cr  

V  t li  u d  ng thanh

D ng v t li u này ph bi     c dùng b i các hãng c a M     

V t li u d ng b t

- Xét v s n xu t thì kim lo i b     i d ng dây và d ng th i  

- m: t o ra nhi u ôxyt trong quá trình nung ch y trong phun ph    

- chênh l  c các h t d n v n t c và m   c nóng chy khác nhau nên d  n ch  lo i tr  c nhm này ch dùng kim lo i b c 44 74 m [4]  

Nhôm, kng và hp kim bacbit

i v  t li c t p h p t 2 lo i v   t li u khác nhau nên mang tính ch t c a 2 v t li u t o ra nó    

B t h p kim t t o x có tác d ng làm l p ph không b b t khí, r ng, ng m x             

  y t ng hp kim t a trên niken, crôm niken,   coban có thêm thành ph n Bo và silic L p ph t h p kim trên cho      kh u mòn, ch không khí v i nhi  cao.

Keramic

Keramic là lo i v t li u có nhi    nóng ch y cao (còn g i là vt li u khó nóng  chy) Nhi nóng ch y có th n 3000   o C Keramic là h p ch t c a ôxy kim lo i,     borit, nitrit, silicat, cacbit Trong s các h p ch       c s d ng   r

Thi  t b  phun ph  kim lo  i b  ng nhi  t khí

Khái ni m chung v   ch   t b

Thit b phun ph b ng nhi    ng bao g m các b ph n và thi t b sau:      ngung, b c p v  t li u ph , b u khi     ch trên hình 1-22

Hình 1-cha thi t b phun ph   

H ng c p li u c a thi t b phun ph b ng nhith        ng là:

Bunke -  ng - thit b v n chuy     c p li c trình bày trên hình 1-12

1- bunke, 2-ng, 3-thi  t b v n chuy n , 4- u phun   c c p v t li c yêu c u k t, trong h ng ngoài bun ke 1 dùng

  c p v t li ng 2 cho phù h p v i yêu c u c a quá trình   phun Thi t b v n chuy n 3 là khâu trung gian n    ng 3 v i thi t b    phun 4

Các d ng thi t b c p li u b t th hi n hình 1-13        

Hình 1- nguyên lý các d ng thi t b c p li u b t       a- dng, b- D ng rôto, c- d  - d ng vít t i.

u c p li c chia ra theo d ng v t li u ph    :

1- u c p li u b t (dùng cho v t li u ph d ng b       t)

2- u c p li u dây (dùng cho v t li u ph d ng dây)      

u c p li u b  n li u có các d ng sau: d ng   

ng, d ng rôto, d ng vít t i 

 dùng vt li u ph d   nhiu c p li u S c p li    nh v u mút nóng ch y c    trò r t quan trong B i v  y c u c p li  c thi t k b u ch nh dây D n       c u c p dây ph bi n mô t b      (hình 1-14)

 ch- Gi m t c, 3-   n dây,4- u ch nh dây, 5- u phun 

Thi   t b phun ph b ng khí cháy Ôxy-   axetylen

Phun ph b ng nhi t có ngu n nhi t ng       n l bi n do kh  ng d ng r ng rãi, v  n, vp M t trong nh ng   thi   t b t b phun b ng khí cháy dùng cho c v t li u dây và b t     

Nguyên lý chung c u t o c a thi t b trên hình 1-15     

Hình 1-  nguyên lý thi t b phun b ng khí cháy ôxy-   axêtylen

u phun, 2 Bun ke c p li u, 3 - T u khi n,      

4 B l c khí nén, 5 -      h t Nguyên lý làm vi c c a thi t b     c tóm t

Sau khi ch           t khí ôxyaxêtylen và

ng d c t p trung vào t u khi n 3 và   

c d  u phun 1 Khi m i vi   c chu n b , v t li    c c p qua 

T u khi    l u ti t khí ti u phun 1

Các y  u t   n ch  ng l  p ph

Chng l p ph b    ng b i các nhóm y u t   sau:

 c và c u t o bu ng chân không    n ch ng c a quá  trình ph S    mt trong c a bu ng gây   ng tn quá trình ph

Thng s    làm vi c c a thi t b là công su t riêng tiêu hao      cho vi c t  n t )    m t riêng  

ng tiêu hao cho m  di n tích b m t kim lo i n n N  t riêng

t ph  i t các ph n và  n chng l p ph Tóm l  u ch nh công su t c a dòng ph n t s làm thay      

 i c u trúc và tính ch t c a l p ph    

Lý hoá tính c a v t li u ph       ng l n s b     t

ng phun còn ph thu c vào hình d  c c a v t li u ph V t li u có       th   d t

M i lo i v t li   n mp lin vào vùng bn chng l p ph và xu t hi n c a quá trình phun     

ng nhi  v t li u ph   nh

ng ion thì nhi  c a v t li u ph không có vai    trò quynh

Các thông s   u t này là: Kho ng cách phun, góc góc c a c a dòng ph n t  ng phun, nhi c c a chi ti t, áp   sut trong bu

Khong cách phun ng ln chng l p ph nh lu t c a Lambert Knutxen

 ng vào m t chi ti t thì t l thu n cosin góc c     a dòng ph n t  

nh lu ng phân t    b m t chi ti t t l ngh ch v     i bình

ng cách phun Kho ng cách phun thích h p 150 200 mm   

* Áp su t trong bu ng (P)   Áp su t tác d ng vào ph n t gây tr c ti p       c nh y t do c  a

    u c a l p ph Áp su t trong bu ng ch n P 10       -2 Pa Khi P > 1,33.10 -1 Pa thì t  b m gi

Nhi  c a b m t chi ti t    ng tr c ti  bám c a l p ph , c u     trúc l p ph , ng su   p ph và các tính ch t khác c a nó Nhi      t i thiu 0,3 nhi t nóng ch y c a v t li u n n       

Các thông s  a nhóm này là: M dòng ph n t ph (N, s ph    n tng c a ph n t ph (W, EV/nguyên t ), m c ion hoá c a dòng        ph n t  )ni, %), v n t c c a dòng ph n t      ng vào chi ti t (v, m/s) 

M dòng ph n t   t cao, t  dày l p ph  có th t  1 m/phút 

M C KIM LO I B NG NHI T KHÍ B NG 1

 pháp Phun ph b ng ng  n l a  khí ôxyaxêtylen Phun ph b ng h quang   

n Phun ph b ng kích n    khí Phun ph b ng   plasma Ph bakh

- Các l p ph có công d ng    khác nhau

- Ph  bi phun b o v s n ph m CK     d ng k t c u   

- Các l p ph có công   c ng khác nhau 

- Dùng cho v t li u   ph có nhi  nóng chy cao (keramic)

- Phun ph  c các v t li u có nhi    nóng ch y cao 

m - Không phun ph  c vt liu có nhi  nóng ch y  cao > 3000 o

- Ch dùng cho v t li u có d ng dây 

- Yêu c u có bu ng   cách âm

CÔNG NGH  CHU  N B  B  M T  KIM LO  I N  N

M  a Công ngh  chu  n b  b  m  t

 T nh p nhô nh nh trên b m t kim lo i n n có kh      h c v i ph n t kim lo i ph      

Hin nay trên th gi n b b m  c ph bi n s d ng    

Công ngh  chu  n b  b  m  c khi phun ph 

Công ngh chun b b m t theo    c khi phun ph có th bi u th      sau ( hình 1-17)

T y r a chi ti t ki m tra khuy t t t      

ng tròn và Gia công h  quang (gai

Chng dính b m t không c n phun

 Dùng các ch t hoà tan h ch c a các thành ph n xút  

Khi làm s ch các ch t hoà tan h  i ta dùng trichoet

ng ti n hành nhi   70 100 0 C và dùng cho ph n l n các kom lo i (k     c kim lo i không ph o là s t) Sau khi làm s ch trong dung d ch hoà tan ph i nhúng chi       ti   c s b m c kh n t nh ng ch t b n còn l i      

Làm s ch trong dung d ch ki m b ng tác s ng phân lý V     c n i v i c  c âm,

i tác d ng c n, trên b m t kim lo i thoát ra khí, ch ng h n Na và l p t      c chúng ph n ng v   c t c và hydrô Các hydrôxyt này s có tác  d ng làm s ch d u m b ng b ng tác d ng hoá h pc Làm s ch b          n phân là

t cho b m t hoàn toàn s ch vì th râ      c m 

Ngâm kim loch b ng hoá h c B ng cách ngâm này, b     m t chi ti c kh  ch t b y, gc khi ngâm v t ph c làm s ch d u m   Ngâm làm sng dùng 10 20% dung d ch  

Vic t o nhám l p b m    c khi phun ph là nguyên công quan tr ng v  i mm b  b dính k t c a kim lo i ph v i b m      t chi tic ph 

  m t kim lo i ho c phun bi, c t ren, gia công tia l n (gn)

i ta áp dt ren tròn, c t ren b ng cùng c i vi c s a      lu ren, cu n dây có gia công phun cát là nh m khi ph các l p dày  

Khi ch n m g pháp chu n b b m t c n ph       b n dính kt c a l p ph , t i d ng b m t chi ti       u ki n làm vi c c a b m    t

Chiu dày l p ph  chi tit hình tr 

Thi t b d ng c   Phm vi s d ng   Min Max Công nhân B c 

Phun cát 0,02 3,0 Phun cát 3 - 4 Thit b  phun cát

S a ch a các khe n  t c a chi ti   ng g trang trí b ng phun   kim lo i và cho các l p m khác 

Dùng cho nh ng l p   ph m ng và trong vi  c ph c h i các tr c khu   u c a ô tô 

C t ren  b ng  0,5 20,0 Tin 4 - 5 Máy ti n và  dao c t ren 

 ph các chi ti t máy   mòn (tr c và b c lót) b    m c xêmentit và b m t không qua tôi  

0,5 30,0 Tin 4 - 5 Máy ti n và  dao c t ren,  d ng c  cán

  ng h p  trên và dùng cho các b  m t tr trong c a các xi    lanh

0,5 30,0 Tin 4 - 5 Máy ti n và  dao c t ren,  d ng c  cán

Dùng cho các b m t qua xementit ho c qua 

 c bi t dùng cho  chi ti t làm vi c v i t   i trng l n 

Máy ti n,  náy bi n th   và gá l p g i

Dùng cho các b m t qua xementit và tôi, chun b các b m t    trong c a các xi lanh 

  t b và vt li u phun ph kim lo i b ng     nhi t khí có th   n nh

Có kh   ng v t li u ph , không b h n ch v kíc       h

c c a chi ti t, ít gây bi n d ng cho chi ti t và t     u dày l p  ph khá l n t   0,1 3mm 

    b ng ngn l a ôxyaxêtylen r t thông d ng do có    thi t b không ph c t p, v  n giá thành th p, tính v  cao, dùng c cho các v t li u có nhi   nóng chn 3000 o K

Nhng h n ch c  i ch a ch t khí có ho t tính   

Nhóm h p kim Ni  Cr  Si B có kh   ng g , ch u mài mòn, ch u   

 c t p, lo i tr   c ôxy và b t khí trong l p ph khi x lý nhi t,      t  c ng b m t chi ti t l   p v i công ngh ph c h i chi ti t máy     

 kim lo i b ng b c bay trong chân không   

T o ra l p ph kim lo i ch    ng cao v c liên k   t và m thu  sut cao

  h n ch do ph i có bu  c s n  ph m, thi t b ph c t p và chi phí cao nên ch ng d ng cho s n ph m có          

c nh  i chng và m thut cao có l p ph m ng   

: NGHIÊN C U LÝ THUY T V     BÁM DÍNH

Quá trình phun kim lo     i quy c nhi u v    v lý thuyc nghi lý thuy t khuy ch tán, quá trình hoá h c, các    quy trình công ngh       bám c a l p ph b ng phun kim     lo  i v i v t li u n n v  n còn là m t v  mà nhc, nhi u  nhà khoa h c còn ph  n m  Nh ng nh n th c lý thuy t cho    

n nay v  bám c a l p ph v i v t li u n n có th         c tóm ti các d ng sau: 

L  c dính bám c  a h  t kim lo  i l  ng bên b  m  t các ch  t r  n

Gi thuy t h p vào b m t chi ti    tr ng thái l s có hi ng dính bám c m t gi t l ng lên b ma      t c a ch t r n d a vào l    b m t c a gi t l    ng xung quanh nó

Hình 2 1: N u g   i 12 là la gi t l ng và ch t r n    

23 là la gi t l ng và không khí  

13 là la ch t r n và không khí  

 cho gi t l ng gi   li  ng thái cân b ng thì [10] tr 

Hình 2 1: S  dính bám c a gi t l ng trên v t r n     

1 Ch t r n 2 Ch t l ng 3 Không khí    

Góc  ph thuc vào b n ch t c a ba th , nó thay i tr       s ch c a  b m t N  a th r n và th khí l   a th r n và th l ng     thì góc 0 <  < 90 0

- Khi cos  > 0 gi t l ng có d ng c p vào (hình 2        i t l ng dính

- Khi cos  > 90 0 t c là   13  12 c góc (t  là góc tù) gi t l ng có d ng cong    ra (hình 2  ng h p này gi t l   t b mt ch t r n Vì cos    không l n, ta có: 

Hình 2 2: Hình d ng gi t l   ng a D ng c p vào b D ng cong ra   

V i b m t làm nh    1) ph i có d ng (2    n h s K H s K là t l a di n tích m t nhám và di n tích b m t nh n      gi       n p

Làm gi m nhám thì di n, K luôn luôn l góc giu ki n dính bán t 

Khi m t phân t  hay mt nguyên t va vào b m  t kim lo i, gi a chúng có l c    liên kt phân t Vandervan L c này do tác d    gi ng cc c a hai nguyên t hay phân t Khi tr ng tâm di n tích c     n t do b   không trùng v i tâm di n tích c a h t nhân nguyên t       thành m t 

ng c c Giá tr   ng ci theo th i gian và giá tr trung   bình theo th i gian b ng 0 N u m t phân t hay m t nguyên t        ng cc

ng c a nguyên t   ng c c thì gi a chúng có l c tác    dng gi a chúng là: 

  - mômng cc r0 - Khong cách gi a hai nguyên t  

 hay phân t tác d ng v i b m t kim lo     ng

 i r nh b i vì các nguyên t kim lo i n m trong tr ng liên k      t v i các nguyên t khác 

 c t cho th y l c liên k t c a nguyên t         ch     nguyên t n m    b m t và nh ng nguyên t  n m trong nh ng h sâu (hình 2 3b) có     l c liên k i các nguyên t n m ch lõm (hình 2      c bi t  l c liên k t  nh nh p nhô là th p nh  u này có th i thích là các nguyên gi t n m ch lõm liên k t v i nhi u nguyên t n m trong m ng tinh th       k t l 

Hình 2 3:  ng c a v  trí nguyên t n l c liên k   t a Ch lõm b H  sâu.

2.1.3 L c liên k t do   ng c a l n tích kép:

Trong quá trình chuy ng nhi t các phân t d   n có th chuy  ng

t ra kh i ranh gi i c a b m t và t o thành m           t l n t b m t kim lo i 

Gi   a l p n t và các nguyên t t o thành m  t l n tích kép, m t c c là l p   

  n t , c c kia là các nguyên t b m t L    c g i là l  n t kép Khi có hai kim lo i ti p xúc v i nhau thì do s    chênh l ch hi n th hai b m t,     gia c n l c tác d ng L c

 - di n tích riêng trên m   di n tích c a l  n t

S - di n tích ti p xúc (di n tích này ph    thuc vào lc làm cho h t kim  lo  i b t l i  vùng ti p xúc) 

Lc F này ph thuc nhi u vào b n ch t c a kim lo i và các y u t b m t c         a kim lo i ti p xúc  

Liên k  t kim lo  i

Khi hai kim lo i ti p xúc v i nhau thì nguyên t c a kim lo       i nh

ng c a các y u t nhi    ng, khu ch tán vào m ng c a kim lo i kia t o thành      nh ng vùng chuy n ti  ch r n gi a hai kim lo  a chúng có m i liên k t kim lo i M i liên k t này ph      thuc nhi u nhi  p xúc và ti trng thái b m kim lo i  t 

B ng các công trình th c nghi m các nhà nghiên c    sung nh ng nh n thc v dính bám c a l p ph v i kim lo i b n b ng các hình th c sau:          

- B ng s khu ch tán c a hai kim lo i v     i nhau (k c kh ch tán t vi)    

- B ng s hàn ho c hàn t vi v    i nhau

- B ng s liên k   t c a các ph n ng hoá h c   

- B ng l c c a s co rút kim lo i khi k t tinh      

 c bi u th    t s gi  cht các ph n t kim lo  p vào nh ng v trí nh p nhô c a m t kim lo i n       bám dính này là m t nhân t quan   tri vi toàn b bám dính c a l p ph     

Khi nghiên c  bám c a l p ph kim lo i và v t b ng cách phun N.N      

ng minh r ng t ng vùng c a b m t có th        n sau:

- T o nên m t ti  o nên s d ch g n nhau c a các nguyên t   kim lon m t kho   có tác d ng hoá h  c

- Hot tính và s tác d ng hoá h c c a các nguyên t kim lo i g n nhau s        

n hình thành m i liên k t hoá h c b n v ng     

- Các quá trình ph c h i (k t tinh l i, khuy ch tán t o ra pha m      y ra tip theo có th nâng cao ho c làm gi m s c b n c a m i liên k t        

u bi u hi n s bi    i b mn ba bi u th   s  i tính ch  t c liên k t b n v  ng gi a l p ph và v t li    u

c ph c n thi t ph i th c hi n t t          u Còn s khu ch tán không  

 -41- nh t thi t ph i th c hi n       ng do k t q a khi gia công   nung nóng nhi  cao (hoc  sau khi ph ) 

2.1.5 Nhng nhân t nh h  bám:

1.1.2.2 ng c a l c co rút kim lo   i:

Lc t s co rút c a kim lo i có      bám l p ph Nh ng    ph n t kim lo  p lên b m  sau m t th i gian s t ngu i d n và       trong l p ph xu t hi n ng su t do s       co rút c a kim lo i ph   ng su t xu t hi n do    s        dính k t c a l p ph v i kim lo i n       c l i

Khi phun nhng b m t ngoài hình tr , ví d      c l sinh ra do s co c  rút c a l p ph là các n i l c nên r t y u do v y         ng c (hình 2 4a)  a) b) c) d) e)

Hình 2 4: ng su t trong l p ph     

Nhng h p phun v i l p dày và kim lo    co rút l n (ví d   thép 0,1% cacbon) thì ng c a n i l c có th d    n s n t d c trên l p ph    

N i l c sinh ra do s     i v i các b m t trong hình 2 4b, có  ng x bám c a l p ph  ng h p này s co rút tác d  ng tâm, gây nên s tách r i l p ph v     i b m kh c ph c nh  m này, có nhi u bi n  

t ph, làm ngu i l p ph t t     ho c phun v i các l  p ph m ng t    n 0,1mm và ng v i m i l p ph    c làm ngu i t t   

 i v i các l p ph trên b m t ph ng, ng su t sinh ra do s        co rút c a kim  loi ph có th d   n s bi n d ng l p ph     kim lo i n n ho c làm bong l p ph      (hình 2 4 c, e, d) 

 t ph n t nh l p ph AB có chi u dài l, chi u cao h v i di n          tích ti t di n   chc gng th nh AB  (hình 2 5) 

Hình 2 5: Mô hình ph n t phun   

Sau khi gi thi t r ng nhi  c a ph n t trong th  p là t 2 , nhi cng xung quanh là t 3 , ng su t sinh ra trong l p ph   là:

1 - h s  dãn n nhi t c a kim lo i ph (1/grad)    

Vì l p ph có chi u dày nh     u so vi m  b qua s bi n d ng ti p theo khác Do v y s co ng       n l p ph khi làm ngu i s   là:

Do s co ng n cl cho nên trong l p ph s sinh ra ng su t kéo      l l E

Và l c tách l p ph (theo các mép) kh i b m t chi ti t là:       

 [N] (2  15) Thay các giá tr   18) ta có:

T  c vi  c a các ph n t  c lúc va ch m thì ng l  ng làm tách l p ph ra kh i n      s

Nói chung khi nghiên c bám c a l p ph kim lo i v i v t li u n n, c n          thit phn ho t tính c a b m t n n, ho t tính này có       ng l bám l p ph  

Hot tính c a b m      ng tr ng thái v     ng Nguyên t trong kim lo i  ng hc b  trí  trong các m ng và dao 

ng xung quanh v trí c a nó 

g n u xét v v trí c a nó, các nguyên t trên b m t khác v i các nguyên         t b  trí  phía trong

Trên hình 2 6, bi u th s b trí nguyên t trên b m t chúng có m        

Hình 2-6 S  b trí nguyên t trong mng

Nguyên t 4 m t c u trúc không b phá v     , có mng thoát kh i l n   nh t 

 c l i nh ng nguyên t trong nh ng l p không liên t      1 có giá tr  ng nh nh  t.

Do nhm c a l p b m t mà ta th y r     ng toàn b c a t  t c các ph n t b m t s tham gia vào trong các ph n ng v i các nguyên t trong           

 ng gn v i b m   p ph ) Nguyên nhân là trên b m t kim lo i    

   u v   ng, nh ng khu v    ng th  

ng cao s  sinh ra hing chênh l ch v   ng cao có ho ph n ng v  ng và tính

 -44- cht lý hoá c a v t li u n n có th sinh ra s h      p th , s dính và các ph n ng hoá h    c

Nhng vùng khác nhau v  ng không ch t o trong c    còn ngay trong ph m vi nguyên t  ng c a m  t s nguyên t t t p trên b     m t có th   u ki n nh nh s r i kh i b m    ng c n thi  tách 1 nguyên t t m ng c   c gng thoát hay còn gng ho t tính tách r i c a nguyên t   

Chun b b m t là m t nhân t quy     n chng c a l p ph kim lo i     Chun b c khi ph ch  y u là làm s ch d u m và t o nh p nhô b m t Có r       t nhin b b m t   

   i v i b m t chu n b b   c u trúc có tác d ng hoá h c c a ngâm s d     n nâng cao ho t tính b m  t Trong

 i hình dáng hình h c ch     y u B trên b m t hình thành m t l p màng m ng, l p này có th       gi c ho t tính cao c a b m t trong th i gian dài, ho t tính này bi u hi n trong vi c gi m công thoát ra kh        i b m t c   n t , t   n t d

Hot tính là b n ch t lý hoá cho nên trong m t s    ng h p có  ng t i 

 bám c a l p ph   bám   c t o nên do tác d a các phgi n t b ng l c liên k   t Vandervan

n trên và c l   i b m t Ho t tính b m  t sau khi chu n b s    gim d n theo th i gian vì do ph n ng c    ng xung quanh ho c do s h p    th cng làm ging t do c a b m   t

ng v  nh p nhô t vi c a b m t th c t         chng minh r nh p nhô r t nh     c t o nên b ng cách ngâm vào hoá ch t ch    có th dùng cho quá trình hoá lý nh t    i Còn các hình thp ph kim lo i ph i n    nh p nhô b m t b   

T nh ng khái quát trên, ta th  c s ph  thuc nhnh gi a tr ng thái b    m t và ho t tính b m   t có  bám c a l p ph   

Xét v hình d ng t vi b m t c a v t li u n n          n l p ph   c nhi u tác gi   u công trình nghiên c  c bám c a l p ph   kim lo i ph  thu nh p nhô c a v t li u n    ng hình h ng hình  h  l n c a b m t th c t Nh ng k t qu thí nghi m cho th y r           bám c a l p ph    ng v i s   nh p nhô b m     n m t ph m vi gi i h n nh    nh

Hình 2 7: Bi u th m i quan h v         nh p nhô b m t   

Hình 2-7 S ph thu c gi a s c b     nhám b m  t.

   c n ng c a ch ng b m t sau khi chu n b      bám dính c a l p ph , nhi u tác u th ng nh t r ng: chu n b b m t b    gi          hu dn các k t qu  là:

- T o nên b m t có ho t tính cao    

Hình 2 8  ng c a m t s y u t       bám dính a ng c a kh ng cách phun h t kim lo     nh p 

  - b n kéo, 2 - b n c  t b ng c  bi n c bám dính k c ng c a m   l ch m bám dính

I  Niken b - n n thép, II t  Al203 b - n n thép t 

Các ph n t kim lo       p trên b m     t o thành nh khác nhau so v i m t ph  u phun và v trí g n nh t c a b     m t chi ti t t  u phun S  p thng ch x y ra trung    tâm c a trùm tia (hình 2 9)  

u ki n c a t t c các v trí c     u Do vy mà c u trúc c a m i l p ph xu t hi n trong t t c các ti t di           theo dõi v này trên (hình 2  10)

Khi d ch chuy u phun t trái sang ph i trên b m t c a chi t b     ti u ph  b ng l p c a các ph n t biên (2), các ph n t này t o ra l p m ng (3), g          i là l p trung  gian (hình 2  ng v phía chi ti u phun s ph lên l p trung    gian nhng ph n t trung tâm (1), nh ng ph n t nào t o ra l p          ng thi các ph n t bên ngoài (2) l i t o ra l p trung gian m i gi      p trung gian

(3) trên b m  t c a chi tio ra l p ph     m i (5) (hình 2  10c, d)

 bám c a l p ph    nh b ng m i liên k t tác d ng hoá h c qua l i c a các        ph n t và b ng s nâng cao kh      n d ng c a chúng trong th  p và b ng s m s   gi  ng ôxyt trên b m t các ph n t B i v      bám c a l p trung   gian là nh nh t so v   bám c a l   v i v t li u n n t      th  th y r ng: s khác nhau v c u trúc l p có      u c a  l p ph kim lo i v   i n  và s phân b tích kim lo i trong chùm tia phun  th 

u, phía gi a tia phun có s t p trung n     l n nh t và vùng này   bi u th các thông s có l i nh t c a các ph n t Khu v         c t o thành nh ng  ph n t v   nên không có s bi n d ng, có nhi u l p ôxyt      và t o nhi u l x p L p phun kim lo      c t o thành t nh ng ph n t trung tâm có    

 bám cao g p 6 l n so v   bám c a các ph n t biên    

1.1 NG C A CÁC Y U T CÔNG NGH       B N BÁM DÍNH C A L P PHUN PH KIM LO I    

1.1.2.6 ng ca các y u t công ngh      b n bám dính

R t nhi u các y u t     n chng l p h     b n bám

 u t công ngh   ng r t ph c t   n ch ng l p phun kim lo i M i y u t u có nh ng thông s            Nghiên c u  ng c a các y u t công ngh là xem xét s c ng tác c a các thông        s  n chng l p ph Nh ng y u t công ngh      c g n li n v i quá    trình công ngh phun ph có th      t ch phun t  

1.1.2.7 nh  ng c a ch    c p v t li u phun:   

a y u t c p v   t li u phun là t   c p li u và m c tiêu hao v t li   u phun

T   c p li u     n t c dài c a v  t li u phun(có th là d ng dây ho c     d ng b y V n t c gây   n chng phun

V n t c l n thì li u phun c p vào nhi u, nóng ch y không k p, h t thô nhi u, ch          t

ng b m t l p ph      n t c nh , tiêu hao nhi t phun

 -49- thp, hi u su t phu ph kém Do v y v n t c ph i l a ch n phù h p Tu             pháp phun, v n t c c p v t li u phun khác nhau:   

C h t c a v t li u: c h t l n có th nóng ch y h t, c h t quá nh tuy nóng               chy nhanh kh  g bám dính t   s m t mát kim lo

-        ng kính dây v t li u phun: 1    3,5mm

T phân tích trên rõ ràng là các thông s c a ch c p v        t li n t c c p  liu, m c tiêu hao v t li u phun và c h t c a v      t lin các y u t   khác Mu n tho   u ki n k thu t ch có làm b    c nghi m 

1.1.2.8 ng c a ch làm vi c c    u phun:

Mu có m t ch làm vi c, các thông s         là: áp sut khí th i, áp su t khí cháy, m c tiêu hao khí cháy, t l gi a ôxy và khí      

Tu  mà các thông s  m riêng

-   b ng ng n l a ga thì thông s    t khí cháy, áp su t khí ôxy, t l a ôxy và khí cháy   gi

-   b ng kích n khí, các thông s   

 các thông s  ng giá tr t 

Hình 2-11 Quan h gi  b n bám dính ( a ) công su t riêng (N d ) và h s s   d ng v t li u (K   M )

  b ng h  n, các thông s  t dòng h quang và m c tiêu hao khí th i (không khí nén) Công su   c

ng riêng (Ndng cho 1kg vt li u phun Công  sut dòng h quang quy t phun M t khác công su t dòng h quang l   i

 u ch nh công su t dòng Khi công su t dòng   

 n t c dòng tia h   n t c chùm ph n t phun Trong gi  i h n nh  bám dính ( a ) Song l o làm gi m h s s d ng v t li u         (KM) (hình 2 11) C hai thông s u ph i l a ch n b ng th c nghi          chng l p ph    bám dính)

  b ng plasma, có các thông s   t c a dòng plasma và mc tiêu hao khí th i 

Công su t c a plasma g m có công su t toàn ph n và công su t hi u d ng n        u

c công su t nói chung s     c t chng l p ph  

M c tiêu hao khí th i quy  nh v n t c c a dò    t  c a ph n t kim lo  c tiêu hao khí th i nhi  làm nhi t c a dòng h quang plasma Trong th i gi i h n nh      i làm nâng cao ch t l p ph    t gi i h n tác d   c l i (xem hình 2-12)

Hình 2- bi u di n s th    ng c a công su t dòng plasma N  d n m t s thông s k   thut. a VC - v n t c nóng ch y, d h - C h t ph n t ph     b Th - Nhi  c a ph n t V , h - V n t c c a các ph n t     

1.1.2.9 ng c a y u t chùm h   n và dòng v t li u ph  

Các thông s    m: nhu   c a dòng h quang và v n t c bay c   a chùm phân t ph   có th u ch  c trong quá trình phun ph 

Nhi  c a dòng h   nóng ch y kim lo i ph     sung l p ph t  

V n t c bay c a các ph n t      u ch nh áp l c khí th  

- V n t c trung bình c a dòng ph n t c a m           có th  khác nhau

- Phun ph b ng ng c l a ga: 20 100m/s     

Hình 2- bám dính ph thuc vào kho ng cách phun l p t thép 45   

T cho ta th y: kho ng cách phun g th    bám dính th p, kho ng cách  

rong gi i h n nh    b ng cách phun l     b n bám dính gi u này có th gi  ng cách phun g n thì áp l c khí th i tác d ng lên b m     t kim lo i n n m   t l p kim lo i ph , còn kho ng cách phun quá l n thì áp l    c khí th i gi m nhi u nên không   

  làm bám dính kim lo i ph  

 gây nhi u  n chng phun nói chung

 bám nói riêng gi a hai pha kim lo i (kim lo i phun và kim lo i n n)     

Khi góc phun càng nh   0 thì t o nên s phun xiên càng nhi  ng kim lo i b m  t mát do không bám v i kim lo i n n càng l    c l i góc phun càng g n 90 0 thì t o nên phun th  bám c a các ph n t v t li    

i ta ng minh r ng góc phun có th   c là t 45 0 90 0 và góc 90 0 là t t nh  t.

 i v i kho ng cách phun ph i có th c nghi m m i có th       c giá tr t ng h p c  th

M t s bi u di n s    th   phthuc tính chlý c a c a l p ph ph     thuc vào kho ng cách phun theo (hình 2-14, 2-15) Kho ng cách phun quá g     c ng thp là vì lúc này l p phun b quá nóng M t khác kho ng cách phun g n, các h t phun      

n khít v   x c ng gi  b mt gi chu mài mòn gi m 

125 150 175 Hình 2-  c ng ph thuc vào kho ng cách phun ph t thép C45   

Hình 2- u mài mòn ph ch thuc vào kho ng cách phun l p ph t    thép

  th hình 2-14 và hình 2-15 ch bi u th s ph thu c c        c ch u 

 u t kho ng cách phun (l) cho cá v t li u nêu trên   

Tình tr ng b m t là y u t t r t quan tr ng cho vi c bám dính c a hai pha kim          loi v bám dính ph thu c vào hình dáng t vi l p b m      nh p nhô b   m t là y u t t    c gi a ph n t c a pha kim lo i phun v i pha kim       lo i n n

t tính b m t kim lo i n i hình dáng hình h c ch là   th  y u

Hot tính     gi a các ph n t và t   bám b ng l c liên k t Vandervan   

Chun b b m t b    nh p nhô Các nhà khoa h ng minh r ng: trong m t gi u h n nh    

NGHIÊN C U   NH  NG  NG TH  I C  A NHI  U Y  U T  CÔNG NGH   T I  B N BÁM DÍNH

Ki  m tra m  s  và tính thích  ng c  a mô hình toàn h  c

 - di n tích riêng trên m   di n tích c a l  n t

S - di n tích ti p xúc (di n tích này ph    thuc vào lc làm cho h t kim  lo  i b t l i  vùng ti p xúc) 

Lc F này ph thuc nhi u vào b n ch t c a kim lo i và các y u t b m t c         a kim lo i ti p xúc  

Khi hai kim lo i ti p xúc v i nhau thì nguyên t c a kim lo       i nh

ng c a các y u t nhi    ng, khu ch tán vào m ng c a kim lo i kia t o thành      nh ng vùng chuy n ti  ch r n gi a hai kim lo  a chúng có m i liên k t kim lo i M i liên k t này ph      thuc nhi u nhi  p xúc và ti trng thái b m kim lo i  t 

B ng các công trình th c nghi m các nhà nghiên c    sung nh ng nh n thc v dính bám c a l p ph v i kim lo i b n b ng các hình th c sau:          

- B ng s khu ch tán c a hai kim lo i v     i nhau (k c kh ch tán t vi)    

- B ng s hàn ho c hàn t vi v    i nhau

- B ng s liên k   t c a các ph n ng hoá h c   

- B ng l c c a s co rút kim lo i khi k t tinh      

 c bi u th    t s gi  cht các ph n t kim lo  p vào nh ng v trí nh p nhô c a m t kim lo i n       bám dính này là m t nhân t quan   tri vi toàn b bám dính c a l p ph     

Khi nghiên c  bám c a l p ph kim lo i và v t b ng cách phun N.N      

ng minh r ng t ng vùng c a b m t có th        n sau:

- T o nên m t ti  o nên s d ch g n nhau c a các nguyên t   kim lon m t kho   có tác d ng hoá h  c

- Hot tính và s tác d ng hoá h c c a các nguyên t kim lo i g n nhau s        

n hình thành m i liên k t hoá h c b n v ng     

- Các quá trình ph c h i (k t tinh l i, khuy ch tán t o ra pha m      y ra tip theo có th nâng cao ho c làm gi m s c b n c a m i liên k t        

u bi u hi n s bi    i b mn ba bi u th   s  i tính ch  t c liên k t b n v  ng gi a l p ph và v t li    u

c ph c n thi t ph i th c hi n t t          u Còn s khu ch tán không  

 -41- nh t thi t ph i th c hi n       ng do k t q a khi gia công   nung nóng nhi  cao (hoc  sau khi ph ) 

2.1.5 Nhng nhân t nh h  bám:

1.1.2.2 ng c a l c co rút kim lo   i:

Lc t s co rút c a kim lo i có      bám l p ph Nh ng    ph n t kim lo  p lên b m  sau m t th i gian s t ngu i d n và       trong l p ph xu t hi n ng su t do s       co rút c a kim lo i ph   ng su t xu t hi n do    s        dính k t c a l p ph v i kim lo i n       c l i

Khi phun nhng b m t ngoài hình tr , ví d      c l sinh ra do s co c  rút c a l p ph là các n i l c nên r t y u do v y         ng c (hình 2 4a)  a) b) c) d) e)

Hình 2 4: ng su t trong l p ph     

Nhng h p phun v i l p dày và kim lo    co rút l n (ví d   thép 0,1% cacbon) thì ng c a n i l c có th d    n s n t d c trên l p ph    

N i l c sinh ra do s     i v i các b m t trong hình 2 4b, có  ng x bám c a l p ph  ng h p này s co rút tác d  ng tâm, gây nên s tách r i l p ph v     i b m kh c ph c nh  m này, có nhi u bi n  

t ph, làm ngu i l p ph t t     ho c phun v i các l  p ph m ng t    n 0,1mm và ng v i m i l p ph    c làm ngu i t t   

 i v i các l p ph trên b m t ph ng, ng su t sinh ra do s        co rút c a kim  loi ph có th d   n s bi n d ng l p ph     kim lo i n n ho c làm bong l p ph      (hình 2 4 c, e, d) 

 t ph n t nh l p ph AB có chi u dài l, chi u cao h v i di n          tích ti t di n   chc gng th nh AB  (hình 2 5) 

Hình 2 5: Mô hình ph n t phun   

Sau khi gi thi t r ng nhi  c a ph n t trong th  p là t 2 , nhi cng xung quanh là t 3 , ng su t sinh ra trong l p ph   là:

1 - h s  dãn n nhi t c a kim lo i ph (1/grad)    

Vì l p ph có chi u dày nh     u so vi m  b qua s bi n d ng ti p theo khác Do v y s co ng       n l p ph khi làm ngu i s   là:

Do s co ng n cl cho nên trong l p ph s sinh ra ng su t kéo      l l E

Và l c tách l p ph (theo các mép) kh i b m t chi ti t là:       

 [N] (2  15) Thay các giá tr   18) ta có:

T  c vi  c a các ph n t  c lúc va ch m thì ng l  ng làm tách l p ph ra kh i n      s

Nói chung khi nghiên c bám c a l p ph kim lo i v i v t li u n n, c n          thit phn ho t tính c a b m t n n, ho t tính này có       ng l bám l p ph  

Hot tính c a b m      ng tr ng thái v     ng Nguyên t trong kim lo i  ng hc b  trí  trong các m ng và dao 

ng xung quanh v trí c a nó 

g n u xét v v trí c a nó, các nguyên t trên b m t khác v i các nguyên         t b  trí  phía trong

Trên hình 2 6, bi u th s b trí nguyên t trên b m t chúng có m        

Hình 2-6 S  b trí nguyên t trong mng

Nguyên t 4 m t c u trúc không b phá v     , có mng thoát kh i l n   nh t 

 c l i nh ng nguyên t trong nh ng l p không liên t      1 có giá tr  ng nh nh  t.

Do nhm c a l p b m t mà ta th y r     ng toàn b c a t  t c các ph n t b m t s tham gia vào trong các ph n ng v i các nguyên t trong           

 ng gn v i b m   p ph ) Nguyên nhân là trên b m t kim lo i    

   u v   ng, nh ng khu v    ng th  

ng cao s  sinh ra hing chênh l ch v   ng cao có ho ph n ng v  ng và tính

 -44- cht lý hoá c a v t li u n n có th sinh ra s h      p th , s dính và các ph n ng hoá h    c

Nhng vùng khác nhau v  ng không ch t o trong c    còn ngay trong ph m vi nguyên t  ng c a m  t s nguyên t t t p trên b     m t có th   u ki n nh nh s r i kh i b m    ng c n thi  tách 1 nguyên t t m ng c   c gng thoát hay còn gng ho t tính tách r i c a nguyên t   

Chun b b m t là m t nhân t quy     n chng c a l p ph kim lo i     Chun b c khi ph ch  y u là làm s ch d u m và t o nh p nhô b m t Có r       t nhin b b m t   

   i v i b m t chu n b b   c u trúc có tác d ng hoá h c c a ngâm s d     n nâng cao ho t tính b m  t Trong

 i hình dáng hình h c ch     y u B trên b m t hình thành m t l p màng m ng, l p này có th       gi c ho t tính cao c a b m t trong th i gian dài, ho t tính này bi u hi n trong vi c gi m công thoát ra kh        i b m t c   n t , t   n t d

Hot tính là b n ch t lý hoá cho nên trong m t s    ng h p có  ng t i 

 bám c a l p ph   bám   c t o nên do tác d a các phgi n t b ng l c liên k   t Vandervan

n trên và c l   i b m t Ho t tính b m  t sau khi chu n b s    gim d n theo th i gian vì do ph n ng c    ng xung quanh ho c do s h p    th cng làm ging t do c a b m   t

ng v  nh p nhô t vi c a b m t th c t         chng minh r nh p nhô r t nh     c t o nên b ng cách ngâm vào hoá ch t ch    có th dùng cho quá trình hoá lý nh t    i Còn các hình thp ph kim lo i ph i n    nh p nhô b m t b   

T nh ng khái quát trên, ta th  c s ph  thuc nhnh gi a tr ng thái b    m t và ho t tính b m   t có  bám c a l p ph   

Xét v hình d ng t vi b m t c a v t li u n n          n l p ph   c nhi u tác gi   u công trình nghiên c  c bám c a l p ph   kim lo i ph  thu nh p nhô c a v t li u n    ng hình h ng hình  h  l n c a b m t th c t Nh ng k t qu thí nghi m cho th y r           bám c a l p ph    ng v i s   nh p nhô b m     n m t ph m vi gi i h n nh    nh

Hình 2 7: Bi u th m i quan h v         nh p nhô b m t   

Hình 2-7 S ph thu c gi a s c b     nhám b m  t.

   c n ng c a ch ng b m t sau khi chu n b      bám dính c a l p ph , nhi u tác u th ng nh t r ng: chu n b b m t b    gi          hu dn các k t qu  là:

- T o nên b m t có ho t tính cao    

Hình 2 8  ng c a m t s y u t       bám dính a ng c a kh ng cách phun h t kim lo     nh p 

  - b n kéo, 2 - b n c  t b ng c  bi n c bám dính k c ng c a m   l ch m bám dính

I  Niken b - n n thép, II t  Al203 b - n n thép t 

Các ph n t kim lo       p trên b m     t o thành nh khác nhau so v i m t ph  u phun và v trí g n nh t c a b     m t chi ti t t  u phun S  p thng ch x y ra trung    tâm c a trùm tia (hình 2 9)  

u ki n c a t t c các v trí c     u Do vy mà c u trúc c a m i l p ph xu t hi n trong t t c các ti t di           theo dõi v này trên (hình 2  10)

Khi d ch chuy u phun t trái sang ph i trên b m t c a chi t b     ti u ph  b ng l p c a các ph n t biên (2), các ph n t này t o ra l p m ng (3), g          i là l p trung  gian (hình 2  ng v phía chi ti u phun s ph lên l p trung    gian nhng ph n t trung tâm (1), nh ng ph n t nào t o ra l p          ng thi các ph n t bên ngoài (2) l i t o ra l p trung gian m i gi      p trung gian

(3) trên b m  t c a chi tio ra l p ph     m i (5) (hình 2  10c, d)

 bám c a l p ph    nh b ng m i liên k t tác d ng hoá h c qua l i c a các        ph n t và b ng s nâng cao kh      n d ng c a chúng trong th  p và b ng s m s   gi  ng ôxyt trên b m t các ph n t B i v      bám c a l p trung   gian là nh nh t so v   bám c a l   v i v t li u n n t      th  th y r ng: s khác nhau v c u trúc l p có      u c a  l p ph kim lo i v   i n  và s phân b tích kim lo i trong chùm tia phun  th 

u, phía gi a tia phun có s t p trung n     l n nh t và vùng này   bi u th các thông s có l i nh t c a các ph n t Khu v         c t o thành nh ng  ph n t v   nên không có s bi n d ng, có nhi u l p ôxyt      và t o nhi u l x p L p phun kim lo      c t o thành t nh ng ph n t trung tâm có    

 bám cao g p 6 l n so v   bám c a các ph n t biên    

1.1 NG C A CÁC Y U T CÔNG NGH       B N BÁM DÍNH C A L P PHUN PH KIM LO I    

1.1.2.6 ng ca các y u t công ngh      b n bám dính

R t nhi u các y u t     n chng l p h     b n bám

 u t công ngh   ng r t ph c t   n ch ng l p phun kim lo i M i y u t u có nh ng thông s            Nghiên c u  ng c a các y u t công ngh là xem xét s c ng tác c a các thông        s  n chng l p ph Nh ng y u t công ngh      c g n li n v i quá    trình công ngh phun ph có th      t ch phun t  

1.1.2.7 nh  ng c a ch    c p v t li u phun:   

a y u t c p v   t li u phun là t   c p li u và m c tiêu hao v t li   u phun

T   c p li u     n t c dài c a v  t li u phun(có th là d ng dây ho c     d ng b y V n t c gây   n chng phun

V n t c l n thì li u phun c p vào nhi u, nóng ch y không k p, h t thô nhi u, ch          t

ng b m t l p ph      n t c nh , tiêu hao nhi t phun

 -49- thp, hi u su t phu ph kém Do v y v n t c ph i l a ch n phù h p Tu             pháp phun, v n t c c p v t li u phun khác nhau:   

C h t c a v t li u: c h t l n có th nóng ch y h t, c h t quá nh tuy nóng               chy nhanh kh  g bám dính t   s m t mát kim lo

-        ng kính dây v t li u phun: 1    3,5mm

T phân tích trên rõ ràng là các thông s c a ch c p v        t li n t c c p  liu, m c tiêu hao v t li u phun và c h t c a v      t lin các y u t   khác Mu n tho   u ki n k thu t ch có làm b    c nghi m 

1.1.2.8 ng c a ch làm vi c c    u phun:

Mu có m t ch làm vi c, các thông s         là: áp sut khí th i, áp su t khí cháy, m c tiêu hao khí cháy, t l gi a ôxy và khí      

Tu  mà các thông s  m riêng

-   b ng ng n l a ga thì thông s    t khí cháy, áp su t khí ôxy, t l a ôxy và khí cháy   gi

-   b ng kích n khí, các thông s   

 các thông s  ng giá tr t 

Hình 2-11 Quan h gi  b n bám dính ( a ) công su t riêng (N d ) và h s s   d ng v t li u (K   M )

  b ng h  n, các thông s  t dòng h quang và m c tiêu hao khí th i (không khí nén) Công su   c

ng riêng (Ndng cho 1kg vt li u phun Công  sut dòng h quang quy t phun M t khác công su t dòng h quang l   i

 u ch nh công su t dòng Khi công su t dòng   

 n t c dòng tia h   n t c chùm ph n t phun Trong gi  i h n nh  bám dính ( a ) Song l o làm gi m h s s d ng v t li u         (KM) (hình 2 11) C hai thông s u ph i l a ch n b ng th c nghi          chng l p ph    bám dính)

  b ng plasma, có các thông s   t c a dòng plasma và mc tiêu hao khí th i 

Công su t c a plasma g m có công su t toàn ph n và công su t hi u d ng n        u

c công su t nói chung s     c t chng l p ph  

M c tiêu hao khí th i quy  nh v n t c c a dò    t  c a ph n t kim lo  c tiêu hao khí th i nhi  làm nhi t c a dòng h quang plasma Trong th i gi i h n nh      i làm nâng cao ch t l p ph    t gi i h n tác d   c l i (xem hình 2-12)

Hình 2- bi u di n s th    ng c a công su t dòng plasma N  d n m t s thông s k   thut. a VC - v n t c nóng ch y, d h - C h t ph n t ph     b Th - Nhi  c a ph n t V , h - V n t c c a các ph n t     

1.1.2.9 ng c a y u t chùm h   n và dòng v t li u ph  

Các thông s    m: nhu   c a dòng h quang và v n t c bay c   a chùm phân t ph   có th u ch  c trong quá trình phun ph 

Nhi  c a dòng h   nóng ch y kim lo i ph     sung l p ph t  

V n t c bay c a các ph n t      u ch nh áp l c khí th  

- V n t c trung bình c a dòng ph n t c a m           có th  khác nhau

- Phun ph b ng ng c l a ga: 20 100m/s     

Hình 2- bám dính ph thuc vào kho ng cách phun l p t thép 45   

T cho ta th y: kho ng cách phun g th    bám dính th p, kho ng cách  

rong gi i h n nh    b ng cách phun l     b n bám dính gi u này có th gi  ng cách phun g n thì áp l c khí th i tác d ng lên b m     t kim lo i n n m   t l p kim lo i ph , còn kho ng cách phun quá l n thì áp l    c khí th i gi m nhi u nên không   

  làm bám dính kim lo i ph  

 gây nhi u  n chng phun nói chung

 bám nói riêng gi a hai pha kim lo i (kim lo i phun và kim lo i n n)     

Khi góc phun càng nh   0 thì t o nên s phun xiên càng nhi  ng kim lo i b m  t mát do không bám v i kim lo i n n càng l    c l i góc phun càng g n 90 0 thì t o nên phun th  bám c a các ph n t v t li    

i ta ng minh r ng góc phun có th   c là t 45 0 90 0 và góc 90 0 là t t nh  t.

 i v i kho ng cách phun ph i có th c nghi m m i có th       c giá tr t ng h p c  th

M t s bi u di n s    th   phthuc tính chlý c a c a l p ph ph     thuc vào kho ng cách phun theo (hình 2-14, 2-15) Kho ng cách phun quá g     c ng thp là vì lúc này l p phun b quá nóng M t khác kho ng cách phun g n, các h t phun      

n khít v   x c ng gi  b mt gi chu mài mòn gi m 

125 150 175 Hình 2-  c ng ph thuc vào kho ng cách phun ph t thép C45   

Hình 2- u mài mòn ph ch thuc vào kho ng cách phun l p ph t    thép

  th hình 2-14 và hình 2-15 ch bi u th s ph thu c c        c ch u 

 u t kho ng cách phun (l) cho cá v t li u nêu trên   

Tình tr ng b m t là y u t t r t quan tr ng cho vi c bám dính c a hai pha kim          loi v bám dính ph thu c vào hình dáng t vi l p b m      nh p nhô b   m t là y u t t    c gi a ph n t c a pha kim lo i phun v i pha kim       lo i n n

t tính b m t kim lo i n i hình dáng hình h c ch là   th  y u

Hot tính     gi a các ph n t và t   bám b ng l c liên k t Vandervan   

Chun b b m t b    nh p nhô Các nhà khoa h ng minh r ng: trong m t gi u h n nh    

M  a vi c x   lý nhi t l p phun ph   

L p ph     x p, có th t i 25%, ng su   t

t khí, do vm ch t ng c a l p phun ph      c bi bám dính còn th p 

M  a gi i pháp x lý nhi t là kh x p, ng su            bám dính và s liên k t gi a các ph n t c a l p phun ph      

X lý nhi t l p phun ph     u: Nung kt, nung chy

B n ch t c  c phun ph nhi    b ng (0,8 0,9) nhi  nóng ch y c a v   t li u ch , Có 2 lo i nung k   t:

- Nung kt  ng trái pha r n có tr   nung gn nhi nóng ch y, 

  bi ng dùng bi n pháp chèn ép l p ph     c khi nung k t sau khi x lý l p ph     c ci thin

- Nung kt  ng thái pha vtr a r n v a l ng bi    chèn l p ph t v t li u composit B n ch t c       p ph n   nóng ch y c a m t trong thành ph n c a v t li u l p ph , ho c ch n nhi              b t

u nóng ch y b ng cách này l p ph     c c i thi n có c u trúc m    làm m  x p trong l p ph  

B n ch t c   y l p ph n nhi   nóng ch y và  duy trì tr t th i gian r t ng n, nh     p ph  c chèn ép và làm cho các l x p m  ng suc kh , các ôxít có th thoát ra ngoài l  p phng ng d ng cho v t li u l p ph t nhóm h p kim Ni         

Trong quá trình phun b ng v t li u này thì các ôxít B   2 O, Cr2O2, Si2 c t o thành còn  bao b c trong l p ph Khi nung ch y, các ô xít trên nh có kh     i

ng riêng nh  p ph   m t l p ph Nh v y, l p ph sau     

c x lý nhi i thi n ch c bi  b n bám dính gi a các ph n   t c a v  t li u ph và gi a l p ph v     i kim lo i n n Vi    b c gii thích b ng nguyên nhân sau: 

- Do nóng ch y l p ph    c chèn ép các phân t kim lo i liên k t v i nhau t    t

-          c thoát ra ngoài làm cho l p ph  

ng nh t không b có l x p, ng    m x 

- Khi nung ch y thì l p b m t kim lo i n      nung ch y làm các phân t   kim lo i n n khu ch tán vào l p ph , nh hi      o nên liên k t gi a hai   pha kim lo i t 

Tuy nhiên phân t kim lo i n n pha tr n nhi u vào l p ph l i làm gi          c ng c a l p ph Song mu n có l p ph có ch       ng ph i có ch nung ch   y thích hy phù h p 

 vào ngu n nhi c phân ra: a ung nóng ch y b ng ng c l a ga    

c ph bi n trên th gi    t có th là ôxy-axêtylen ho c là oxy-  c và khng c a chi  tit mà vi c nung ch y b ng m t hay nhi    t Vi c nung nóng ch c tin hành v     i t t t n nhi nóng ch y c a l p ph và duy trì nhi      nóng ch y trong m t th i gian nh nh Th i gian duy trì ph i tính sao cho h   l p ph không b bi n d      b n bám sính l p ph v i kim i n n, gi    lo  

  c ng b m t l p ph   t v i ph i có th c nghi m và thao   

y b ng ng  n l c ph bi n do có nh ng   

ng khá t p trung trên m t di n tích nh , do v y t      làm nung ch y b m t chi ti     nung ch y toàn b b m t l p ph thì chi ti      t ph i di chuy n h p lý sao cho v t nung ch y bao ph liên ti p v i nhau trên m t chi          tit

Sau khi nung ch y thì các nguyên t c a h p kim l p ph       c phân b u   theo th  ng c a các nguyên t r  i so v

Thi t b và v n hành ph c t  i tay ngh cao

    y b  n cao t     ch y l p ph nh nhi t c a vòng c    m ng cn cao t

 c ng d ng cho các chi ti t có hình d  n và trong s n xu t hàng lo t   

B n ch t c  và nhi t k t h   chèn ép l p ph Khi   l p ph   c nung kn nhi nhnh nh ng th i b m     t l p ph  c ép b nung kt làm cho l p ph b   m m nên d b bi n d      ép b m t làm l p ph b chèn ép K t qu là c u         c c i thi n,  

  b n liên k t c a l p ph     i có ngu n nhi  nung nóng chi ti t và thi t b ph c v       m t chi ti c phun ph 

Nhn xét: Qua phân tích m t s     nung ch y nêu trên cho th y  

   y b ng ng n l a ga có nhi u thu n l i trong vi      c ng d ng 

u ki n thi t b và công ngh     Vit Nam

1.1.2.24 ng ca nhi và thi gian thiêu kn tính ch h c c a l p phun ph     a Khái ni m v nhi   và th i gian thêu k t  

Khi ta nung l p phun ph n nhi    nóng ch y và duy trì   tr m t th i gian nh  nh, k t qu cho th y: các ph n t c a l p ph b nóng ch y và           xu t hi n s khuy ch tán c a các nguyên t kim lo i n n sang l p ph Nhi           

c g i là nhi  thiêu k t và th i gian thiêu k t  b S ng c a nhi  và th i gian thiêu k n tính chc c a l p phun ph 

n nhi thiêu k  c n y u t th i gian thiêu    kn nhi nóng ch y thì c n ph i có th    các phn t kim lo i ph nóng ch y và x y ra s khuy ch tán c a các y u t t kim lo i n n             

Khi b nung ch y thì các ph n t c a v t li u ph b nung ch y và nèn ch t vào           

ng thc thoát ra ngoài, kh  c ng su

M t s h p kim còn có kh      m t l p ph      loi Ni Ct Si B Do v y tính ch    c c a l p phun ph      c ng b m t,

1.1.2.25  ng c a th i gian thiêu k t t i s    khuch tán c a hai  pha kim lo i 

 tình tr ng nóng ch y c u trúc c a l p ph có bi      i do s nóng ch y c  a các ph n t  v t li u ph và có s khu ch tán các nguyên t c a kim lo i n n sang l         p ph 

S khu ch tán c a các nguyên t kim lo i n     c x y ra t i vùng chuy n ti   p c a hai pha kim lo i ph    thuc vào th i gian duy trì nhi  nóng ch ch c r ng chi u dày l p ph t o thành b ng các nguyên t khu ch tán         vùng chuy n ti p là hàm s ph    thuc vào th i gian duy trì nhi  nóng ch y (công  thc 2 31) 

 - Chiu dày c a l p khu ch tán t   i theo th i gian  t - Thi gian duy trì nhi nóng ch y 

H s khu ch tán (D) s      i gian thiêu ku này kéo theo chi u dày l p khu ch tán (    ) trong th i gian  thiêu k t (t) nh nh tuân theo quy lu t parabol 

T phân tích trên cho th y:  

+  nhi thiêu k t có s khuy ch tán c a các nguyên t kim lo i n n sang        l p ph  

+ S khuy ch tán c a hai pha kim lo    liên k t gi a   l p ph kim lo i v    i b mt kim lo i n n  

T phân tích lý thuy t v    bám dính c a l p phun ph     n kt lu

1  bám dính c a l p phun ph kim lo i ph thu c vào các y u t sau: l c bám          c a gi t kim lo i l ng lên b m t ch t r n, l c vandervan, l c liên k          t do nh 

ng cn tích kép, l c liên k t kim lo i   

2.Không có mt thông s công ngh t  

3.Nhng nhân t   bám dính: l c co rút kim lo i, tr ng thái b     m t kim lo i n n, hình dáng t vi và hình d ng b m      t kim lo i n n và c u trúc    l p phun 

4    ch th c nghi m cho phép nghiên c u      ng th i c a nhi u y u t công ngh t     bám dính

5.Nhi và th i gian thiêu k t là y u t gây     ng nhi u t i ch  ng l p phun ph  

  B N BÁM DÍNH C A L P KIM LO I B NG TH C NGHI M       3.4.1 

Hình 3- quy trình công ngh phun ph  

3.4.2.XÂY D NG MÔ HÌNH TOÁN H C BI U TH QUAN H     GIA

 B N BÁM DÍNH PHÁP C A L P PHUN PH V I 3 THÔNG S :       KHO NG CÁCH PHUN, ÁP L C KHÍ TH I VÀ ÁP L C KHÍ ÔXYT    

  b n bám dính pháp c a l p phun ph     i ng su t bám kéo 

Các trang thi t b thí nghi m và v   t li u ph    b n kéo (m  c 4.2.1)

M u thí nghi m th ng su t pháp     

Hình 4    ng su t bám dính pháp 

1 - L p ph 2 -  , Cht kéo, 3 Chi ti t m u   

Hình 4 8: nh m  u th b n bám dính pháp   

3.4.2.2.u ki n biên và ch    thí nghim

M t s thông s c a ch thí nghi m: góc phun 90       0 , chi tiê ng yên, gia   nhi t cho chi ti t 130 140   0 C, vn t c di chuy n c  u phun: di chuy n b ng tay   kho ng 30 40 mm/phút, m c tiêu hao kim lo i ph 100g/phút     

Mc làm theo nhóm cáo v i lo c hi n theo trình t  sau

1 Làm s ch b m   t là s ch m t ch t 5 và l ch t 5, làm nhám toàn b b        m t b ng phun cát theo ch     

2 Gá m u chi ti gá chuyên dùng, gá có th  có góc phun thích h p, chi ti t và gá ph  c cách nhi  h n ch truyn nhi t nghi u trong khi phun

4 Làm ngui  chi tic làm ngu

 sau khi ki m tra ch ng l p ph , chi ti  c gia công

6 Ki m tra ng su t bám dính - m tra ng su   ki  c th c hi n trên  

ng su t bám dính   nh theo công th c (3 4), k t qu     c ghi trong b ng (3-2) 

3.4.2.4.K t qu    lý s u thí nghi m li 

K t qu 2 thí   nghi m song song  (MPa)

Giá tr  trung bình yJ(MPa)

 King nh t c a thí nghi m:   

T k t qu thí nghi m có th l p ma tr      ng (3-2)

Y u t   ng Giá tr bi  i c a các y u t   ng su t 

Khong cách phun (mm) Áp sut khí thi (Mpa) Áp sut khí ôxyt (Mpa)

Giá tr trung bình  14,87 ng trình d ng chung :

 vào k t qu thí nghi m trong b ng 3-2 có th      c các h s  h

Theo công th c (4 3), (2    20) có Sb t = 0,06 1,8 = 0,12

V y các h s h i quy h     vào công th c (4 4) và (2 24)    nh

Vu th quan h  gi  b n bám dính v i 3 thông s : kho ng    cách phun (x1), áp su t khí th i (x  2 ) và áp su t khí ô xy (x 3 ) có d ng sau: 

Khi kho ng cách phun, áp su t khí th i và sáp su     b n bám

ng cách phun có ng nhi ng ng th i c a c     hai ho c ba thông s   

3.4.2.5.Tìm vùng ta 3 thông s công ngh 

Tìm giá tr t a 3 thông s công ngh     b n bám dính c n th c hi  n m t s thí nghi m trung gian b sung, ch và k      t qu th c nghi m th hi n trong     

 -84- b ng 4   u có chc x lý nhi t v  i th i gian thêu k t 10s

Thông s công ngh   ng su t  bám dính (MPa)

Thi gian thiêu kt (s) x1 (mm) x2 (MPa) x3 (MPa)

K t qu thí nghi m trong b ng 4 9 cho ta th     y:

  b n bám dính c a m u có thiêu k t l       b n bám dính c a m u không thiêu k t 

   b n bám dính c a thí nghi m có giá tr        b n bám dính

y ch phun ph t    c xây d ng b  ho ch th c nghi m: kho ng cách phun 170 200mm, áp su t khí th i: 0,3 0,4 MPa         và áp su t khí ô xy 0,20 0,22 MPa  

3.4.2.6.Bn cht v t lý v s    ng c a 3 thông s : kho ng cách phun áp    sut khí th i và áp su  bn bám c a l p ph   

1  ng c a kho ng cách phun  : Kho      t gi i h n nhm b o giá tr c a áp su t khí th i h p lý d      n v n t c bay (V) c a h t kim lo  c giá tr thích h ng va ch m c a h  t

( mV 2 2 ) v i b m t kim lo i n n phù h      làm các h bám t t v i các ph n t c a kim lo i n n     

 c l i khi kho ng cách phun nh thì v n t c bay (v) c a h t quá l n, d n        

 n l c va ch m c a h t v i b m      t c a kim lo i n n quá l   y l c bám gi a  các ph n t  kim lo kh  ng áp l c va ch m, k t qu làm các ph    n t kim lo i b bay ra kh i b m t kim lo i n       ng h p kho  l n d  n v n t c bay c a h t gi m d     n 0 thì kh  a các ph n t  

2 ng c a áp su t khí th i  : Khi áp su t khí th n thì v n t c   bay c a h t kim lo  n, d n l c bám gi a các ph n t   kim lo i không 

 kh  ng l c va ch m c a h t K t qu các ph n t kom lo i bay ra kh i b            m t kim lo i n n   

ng h p áp su t khí th i th m thì v n t c bay (V) c a h t gi        n l c va ch m c a phân t     kh n d ng khi va ch m v i phân t     c a kim lo i n n k   t qu các ph n t kim lo i không th liên k t v      c

3 ng c a áp su t khí ô xy: m  a khí ô xy là duy trình s cháy 

  m b o cho công su t nhi t c a ng n l a làm cho kim lo i ph nóng ch y h p lý           Song khí ô xy có áp su t nên tác d ng vào làm h    i v n t c c a h t Do v  y áp sung cho hn ch  i áp su t khí  thi

* Tóm l i  : 3 thông s  ng th bám ca các ph n t  trong quá trình phun m t kho ng giá tr nh    nh c a 3 thông s trên   s    b n bám ta các ph n t c a l p ph        n t c a l p ph v  i kim lo i n n  

T k t qu c nghi m cho phép k t lu  th   

1 Trong gi i h n kho ng cách phun 100 -200mm, áp su t khí th i 0,3 0,4       MPa và áp su     b n kéo, b n bám dính l p phun ph kim looa     

ng cách phun ng nhi l   b n l i gi m xu ng S    ng th i c a c 2 ho c ba     thông s    b

2 Sau x lý thích h p l n phun ph kim lo    c c i thi n v     b n và c u 

  c ng ph   20 25% so v c khi x lý nhi t  

3 Th i gian duy trì nhi   thiêu ku dày l p khu 

   b c ng b m t l p ph     i v i l p ph có chi u dày < 0,5mm)  

4 Th i gian duy trì i nh thiêu k t khi thiêu k t nên ch n trong kho ng 5      10s cho l p ph có chi  n 0,5 mm, 10 20s cho l p ph dày >1mm   

5 Ch phun t  a ôxytaxêtylen, v t li u ph t nhóm     h p kim Ni  Cr  Si    b n bám dính v i b 3 thông s là:

- Khong cách phun: 170 200mm 

- Áp su t khí th i: 0,3 0,4 MPa   

- Áp su t khí ô xy: 0,20 0,22 MPa  

Flare boom là m t k t c   c l p trên giàn công ngh       ph c v c khai thác d vi  c l t ngoài tr i, nó có ch 

 nh áp su t trong gi ng và h    thng ng d n khí c a giàn Flare boom ho u ki n nhi  cao, mng oxy hóa cao Tu i c ng ph thuc vào th i gian khai thác c a giàn, tuy   nhiên nó kéo dài t

Do nhng yêu c u kh t khe v u ki n làm vi     y nên vi c ch n m  t công ngh ch  i r i v i các thi t k    m t s flare boom v   nhii th c a thi t b không     lâu, do vng h p này r t h u d ng Vì l p nhôm      ph v a có tác d ng ch ng oxi hóa v a có tác d ng d n nhi t t t làm gi m nhi           c a k t c u trong quá trình làm vi    c.

Hình 4.1 Flare boom sau khi s lý b m  t bt nhôm

 chu n b cho vi c gia công nhi   c tiên ph i xây  dc m t quy trình thi công h p lý v  u ki n khí h   m b o các thông 

 -90- s tiêu chu n c a l p ph      m b o theo các yêu c y sau khi

ng xong quy trình công ngh thi công thì s làm ti p m    n là làm th c nghi m và test các thông s u ra trên m u th có cùng tính ch t hóa lý       

Hình 4.3 Kim tra s ho ng c a thi  t b c khi ti n hành làm th c nghim (test panel)

Hình 4.4 Ki m mu i c a h  c khi s d làm s ch b m  t gia công

Hình 4.5 m u th  c ph  l p nhôm bt phun

u tiên ch t o flare boom cho m t giàn công ngh trung tâm      Vit

u tiên vi c thi công l p phun ph    ng cho m t c u kin d u khí   Vit Nam Vì v y các nên vi c ki m tra và ti n hành thi công ph i có      s ph i h p chuy n giao công ngh c     i Pháp ci din nhà th u thi công Tuy nhiên k qu c a viêc m t    t yêu c  c áp d ng thành công cho ng c c vàng

Hình 4.6 ki m tra nhi   b mt kim lc khi tin hành nhit phun

Hình 4.8 ki dày khô c a l p ph  

Sau n ki m tra các thông s   n v u ki n phun ph và cácdi    u kin biên sau khi phun thì mc gc khi tiên hành trin khai thi công trên chi ti t th t (b ng 4.1)   

Bng 4.1 K t qu test m    t ch   u v i s giám sát c a ch     MCDEMOTT và CUU LONG JOC.

Hình 4.9 Tin hành phun ph trên chi ti t  

 c a Vi t Nam vào tháng 4/2008 v i th i gian b o hành cam     ku c a T ng công ty c   phn D ch v k    thut d u khí Vi t Nam trong vi c ti p c n và phát tri n các công ngh m i trong        

i và s a ch a các công trình d u khí   

Hin nay T p t c tri n khai vi c ch t o Flare boom cho giàn công     ngh trung tâm Bi t qu    c r t t t khi l p ph b m t b ng     

t nhôm cho chng tm b o cho giàn ho c trên 20

T nghiên c u lý thuy t và k   t qu c a th c nghi   n k t lu n:  

  b n bám dính c a l p phun ph kim lo i ph thu c vào s liên k       c, hoá h c và lý h   b n bám dính là ch tiêu mang tính quy nh chng lp phun ph Ch phun gây    ng nhi  b n bám dính

2 Phun ph b ng ng n l     bi n nh t do thi t b và v    n, tính v   u t      d ng các lo i v t li u kim lo i ph      

3 Nhóm vt li u Ni Cr Si B phù h p v i công ngh ph c h i chi ti t máy          

u ki n công ngh , thi t b Vi t Nam      

m tra tính chc c a l   b b         b c ng và ch       kim tra ch     tin c y cao và d dàng th c hi    u kin công ngh và thi t b    Vit Nam

5 B ng th c nghi   i u th s ph thu c gi a     

          b b b n kéo và ba thông s c a ch phun:     kho ng cách phun, áp su t khí th i và áp su t khí ôxyt    

6 ng c a m    t s y u t công ngh    b n bám dính trong gi i h n:   kho ng cách phun 100 200mm, áp su t khí th i 0,3 0,4 MPa và áp su t khí ô xy       0,15 0,25MPa thì: 

c khí th i và áp l   b n bám dính l p phun ph    ng cách phun ng nhi  ng

+ X ký nhi i thi n ch ng l p phun ph c    th  b   b b c c i thi n   bi u hi   x c gi m h 

+ Th i gian duy trì nhi   thiêu kt kéo dài s làm gi   c ng c a l p   phun ph có chi y dày nh < 0,5mm   

- Khong cách phun: 170 200mm 

- Áp su t khí th i: 0,3 0,4 MPa   

- Áp su t khí ô xy: 0,20 0,22 MPa  

+ Th i gian duy trì nhi   nóng ch y khi x lý nmhi t cho l p ph t nhóm       v t li u Ni   Cr  Si B nên ch n trong kho ng 5       i v i l p ph có chi u dày  

n 0,5mm, trong kho ng 10     i v i l p ph có chi u dày l   1mm

ng d ng k t qu c    tài phun ph cho 20 tr c ép cúi máy ch i s i K    t qu y có t i 6 tháng vch  u hi n mòn 

XÁC  NH  NH  NG C A  M T  S  Y U  T  CÔNG NGH   N   B N BÁM DÍNH C A L P KIM LO  I B  NG TH  C NGHI  M

XÂY D  NG MÔ HÌNH TOÁN H  C BI  U TH  QUAN H  GI

 B N BÁM DÍNH PHÁP C A L P PHUN PH V I 3 THÔNG S :       KHO NG CÁCH PHUN, ÁP L C KHÍ TH I VÀ ÁP L C KHÍ ÔXYT    

  b n bám dính pháp c a l p phun ph     i ng su t bám kéo 

Các trang thi t b thí nghi m và v   t li u ph    b n kéo (m  c 4.2.1)

M u thí nghi m th ng su t pháp     

Hình 4    ng su t bám dính pháp 

1 - L p ph 2 -  , Cht kéo, 3 Chi ti t m u   

Hình 4 8: nh m  u th b n bám dính pháp   

3.4.2.2.u ki n biên và ch    thí nghim

M t s thông s c a ch thí nghi m: góc phun 90       0 , chi tiê ng yên, gia   nhi t cho chi ti t 130 140   0 C, vn t c di chuy n c  u phun: di chuy n b ng tay   kho ng 30 40 mm/phút, m c tiêu hao kim lo i ph 100g/phút     

Mc làm theo nhóm cáo v i lo c hi n theo trình t  sau

1 Làm s ch b m   t là s ch m t ch t 5 và l ch t 5, làm nhám toàn b b        m t b ng phun cát theo ch     

2 Gá m u chi ti gá chuyên dùng, gá có th  có góc phun thích h p, chi ti t và gá ph  c cách nhi  h n ch truyn nhi t nghi u trong khi phun

4 Làm ngui  chi tic làm ngu

 sau khi ki m tra ch ng l p ph , chi ti  c gia công

6 Ki m tra ng su t bám dính - m tra ng su   ki  c th c hi n trên  

ng su t bám dính   nh theo công th c (3 4), k t qu     c ghi trong b ng (3-2) 

3.4.2.4.K t qu    lý s u thí nghi m li 

K t qu 2 thí   nghi m song song  (MPa)

Giá tr  trung bình yJ(MPa)

 King nh t c a thí nghi m:   

T k t qu thí nghi m có th l p ma tr      ng (3-2)

Y u t   ng Giá tr bi  i c a các y u t   ng su t 

Khong cách phun (mm) Áp sut khí thi (Mpa) Áp sut khí ôxyt (Mpa)

Giá tr trung bình  14,87 ng trình d ng chung :

 vào k t qu thí nghi m trong b ng 3-2 có th      c các h s  h

Theo công th c (4 3), (2    20) có Sb t = 0,06 1,8 = 0,12

V y các h s h i quy h     vào công th c (4 4) và (2 24)    nh

Vu th quan h  gi  b n bám dính v i 3 thông s : kho ng    cách phun (x1), áp su t khí th i (x  2 ) và áp su t khí ô xy (x 3 ) có d ng sau: 

Khi kho ng cách phun, áp su t khí th i và sáp su     b n bám

ng cách phun có ng nhi ng ng th i c a c     hai ho c ba thông s   

3.4.2.5.Tìm vùng ta 3 thông s công ngh 

Tìm giá tr t a 3 thông s công ngh     b n bám dính c n th c hi  n m t s thí nghi m trung gian b sung, ch và k      t qu th c nghi m th hi n trong     

 -84- b ng 4   u có chc x lý nhi t v  i th i gian thêu k t 10s

Thông s công ngh   ng su t  bám dính (MPa)

Thi gian thiêu kt (s) x1 (mm) x2 (MPa) x3 (MPa)

K t qu thí nghi m trong b ng 4 9 cho ta th     y:

  b n bám dính c a m u có thiêu k t l       b n bám dính c a m u không thiêu k t 

   b n bám dính c a thí nghi m có giá tr        b n bám dính

y ch phun ph t    c xây d ng b  ho ch th c nghi m: kho ng cách phun 170 200mm, áp su t khí th i: 0,3 0,4 MPa         và áp su t khí ô xy 0,20 0,22 MPa  

3.4.2.6.Bn cht v t lý v s    ng c a 3 thông s : kho ng cách phun áp    sut khí th i và áp su  bn bám c a l p ph   

1  ng c a kho ng cách phun  : Kho      t gi i h n nhm b o giá tr c a áp su t khí th i h p lý d      n v n t c bay (V) c a h t kim lo  c giá tr thích h ng va ch m c a h  t

( mV 2 2 ) v i b m t kim lo i n n phù h      làm các h bám t t v i các ph n t c a kim lo i n n     

 c l i khi kho ng cách phun nh thì v n t c bay (v) c a h t quá l n, d n        

 n l c va ch m c a h t v i b m      t c a kim lo i n n quá l   y l c bám gi a  các ph n t  kim lo kh  ng áp l c va ch m, k t qu làm các ph    n t kim lo i b bay ra kh i b m t kim lo i n       ng h p kho  l n d  n v n t c bay c a h t gi m d     n 0 thì kh  a các ph n t  

2 ng c a áp su t khí th i  : Khi áp su t khí th n thì v n t c   bay c a h t kim lo  n, d n l c bám gi a các ph n t   kim lo i không 

 kh  ng l c va ch m c a h t K t qu các ph n t kom lo i bay ra kh i b            m t kim lo i n n   

ng h p áp su t khí th i th m thì v n t c bay (V) c a h t gi        n l c va ch m c a phân t     kh n d ng khi va ch m v i phân t     c a kim lo i n n k   t qu các ph n t kim lo i không th liên k t v      c

3 ng c a áp su t khí ô xy: m  a khí ô xy là duy trình s cháy 

  m b o cho công su t nhi t c a ng n l a làm cho kim lo i ph nóng ch y h p lý           Song khí ô xy có áp su t nên tác d ng vào làm h    i v n t c c a h t Do v  y áp sung cho hn ch  i áp su t khí  thi

* Tóm l i  : 3 thông s  ng th bám ca các ph n t  trong quá trình phun m t kho ng giá tr nh    nh c a 3 thông s trên   s    b n bám ta các ph n t c a l p ph        n t c a l p ph v  i kim lo i n n  

T k t qu c nghi m cho phép k t lu  th   

1 Trong gi i h n kho ng cách phun 100 -200mm, áp su t khí th i 0,3 0,4       MPa và áp su     b n kéo, b n bám dính l p phun ph kim looa     

ng cách phun ng nhi l   b n l i gi m xu ng S    ng th i c a c 2 ho c ba     thông s    b

2 Sau x lý thích h p l n phun ph kim lo    c c i thi n v     b n và c u 

  c ng ph   20 25% so v c khi x lý nhi t  

3 Th i gian duy trì nhi   thiêu ku dày l p khu 

   b c ng b m t l p ph     i v i l p ph có chi u dày < 0,5mm)  

4 Th i gian duy trì i nh thiêu k t khi thiêu k t nên ch n trong kho ng 5      10s cho l p ph có chi  n 0,5 mm, 10 20s cho l p ph dày >1mm   

5 Ch phun t  a ôxytaxêtylen, v t li u ph t nhóm     h p kim Ni  Cr  Si    b n bám dính v i b 3 thông s là:

- Khong cách phun: 170 200mm 

- Áp su t khí th i: 0,3 0,4 MPa   

- Áp su t khí ô xy: 0,20 0,22 MPa  

Flare boom là m t k t c   c l p trên giàn công ngh       ph c v c khai thác d vi  c l t ngoài tr i, nó có ch 

 nh áp su t trong gi ng và h    thng ng d n khí c a giàn Flare boom ho u ki n nhi  cao, mng oxy hóa cao Tu i c ng ph thuc vào th i gian khai thác c a giàn, tuy   nhiên nó kéo dài t

Do nhng yêu c u kh t khe v u ki n làm vi     y nên vi c ch n m  t công ngh ch  i r i v i các thi t k    m t s flare boom v   nhii th c a thi t b không     lâu, do vng h p này r t h u d ng Vì l p nhôm      ph v a có tác d ng ch ng oxi hóa v a có tác d ng d n nhi t t t làm gi m nhi           c a k t c u trong quá trình làm vi    c.

Hình 4.1 Flare boom sau khi s lý b m  t bt nhôm

 chu n b cho vi c gia công nhi   c tiên ph i xây  dc m t quy trình thi công h p lý v  u ki n khí h   m b o các thông 

 -90- s tiêu chu n c a l p ph      m b o theo các yêu c y sau khi

ng xong quy trình công ngh thi công thì s làm ti p m    n là làm th c nghi m và test các thông s u ra trên m u th có cùng tính ch t hóa lý       

Hình 4.3 Kim tra s ho ng c a thi  t b c khi ti n hành làm th c nghim (test panel)

Hình 4.4 Ki m mu i c a h  c khi s d làm s ch b m  t gia công

Hình 4.5 m u th  c ph  l p nhôm bt phun

u tiên ch t o flare boom cho m t giàn công ngh trung tâm      Vit

u tiên vi c thi công l p phun ph    ng cho m t c u kin d u khí   Vit Nam Vì v y các nên vi c ki m tra và ti n hành thi công ph i có      s ph i h p chuy n giao công ngh c     i Pháp ci din nhà th u thi công Tuy nhiên k qu c a viêc m t    t yêu c  c áp d ng thành công cho ng c c vàng

Hình 4.6 ki m tra nhi   b mt kim lc khi tin hành nhit phun

Hình 4.8 ki dày khô c a l p ph  

Sau n ki m tra các thông s   n v u ki n phun ph và cácdi    u kin biên sau khi phun thì mc gc khi tiên hành trin khai thi công trên chi ti t th t (b ng 4.1)   

Bng 4.1 K t qu test m    t ch   u v i s giám sát c a ch     MCDEMOTT và CUU LONG JOC.

Hình 4.9 Tin hành phun ph trên chi ti t  

 c a Vi t Nam vào tháng 4/2008 v i th i gian b o hành cam     ku c a T ng công ty c   phn D ch v k    thut d u khí Vi t Nam trong vi c ti p c n và phát tri n các công ngh m i trong        

i và s a ch a các công trình d u khí   

Hin nay T p t c tri n khai vi c ch t o Flare boom cho giàn công     ngh trung tâm Bi t qu    c r t t t khi l p ph b m t b ng     

t nhôm cho chng tm b o cho giàn ho c trên 20

T nghiên c u lý thuy t và k   t qu c a th c nghi   n k t lu n:  

  b n bám dính c a l p phun ph kim lo i ph thu c vào s liên k       c, hoá h c và lý h   b n bám dính là ch tiêu mang tính quy nh chng lp phun ph Ch phun gây    ng nhi  b n bám dính

2 Phun ph b ng ng n l     bi n nh t do thi t b và v    n, tính v   u t      d ng các lo i v t li u kim lo i ph      

3 Nhóm vt li u Ni Cr Si B phù h p v i công ngh ph c h i chi ti t máy          

u ki n công ngh , thi t b Vi t Nam      

m tra tính chc c a l   b b         b c ng và ch       kim tra ch     tin c y cao và d dàng th c hi    u kin công ngh và thi t b    Vit Nam

5 B ng th c nghi   i u th s ph thu c gi a     

          b b b n kéo và ba thông s c a ch phun:     kho ng cách phun, áp su t khí th i và áp su t khí ôxyt    

6 ng c a m    t s y u t công ngh    b n bám dính trong gi i h n:   kho ng cách phun 100 200mm, áp su t khí th i 0,3 0,4 MPa và áp su t khí ô xy       0,15 0,25MPa thì: 

c khí th i và áp l   b n bám dính l p phun ph    ng cách phun ng nhi  ng

+ X ký nhi i thi n ch ng l p phun ph c    th  b   b b c c i thi n   bi u hi   x c gi m h 

+ Th i gian duy trì nhi   thiêu kt kéo dài s làm gi   c ng c a l p   phun ph có chi y dày nh < 0,5mm   

- Khong cách phun: 170 200mm 

- Áp su t khí th i: 0,3 0,4 MPa   

- Áp su t khí ô xy: 0,20 0,22 MPa  

+ Th i gian duy trì nhi   nóng ch y khi x lý nmhi t cho l p ph t nhóm       v t li u Ni   Cr  Si B nên ch n trong kho ng 5       i v i l p ph có chi u dày  

n 0,5mm, trong kho ng 10     i v i l p ph có chi u dày l   1mm

ng d ng k t qu c    tài phun ph cho 20 tr c ép cúi máy ch i s i K    t qu y có t i 6 tháng vch  u hi n mòn 

Ngày đăng: 02/02/2024, 00:01

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN