1) Mặc dù Đề tài rộng và bao gồm nhiều nội dung phong phú, nhóm thực hiện đề tài
đã xác định đ-ợc h-ớng đi đúng đắn thể hiện ở sự giới hạn phạm vi nghiên cứu của Đề tài và chọn ph-ơng pháp công nghệ tiên tiến phù hợp với đối t-ợng nghiên cứu. Đó là nhờ kết quả của quá trình khảo sát thực tế tại nhiều nhà máy nhiệt điện, sự điều tra tỉ mỉ các điều kiện làm việc và nguyên nhân làm h- hỏng của các chi tiết tuabin khí, sự nghiên cứu và tổng hợp nhiều tài liệu chuyên ngành phun nhiệt, sự phân tích đầy đủ tình hình trong n-ớc và ngoài n-ớc.
2) Những lý thuyết cơ bản về quá trình phun nhiệt đã đ-ợc tổng hợp. Nhờ vậy, những
ng-ời thực hiện Đề tài đã hiểu thấu đ-ợc cơ chế hình thành lớp phủ, bản chất các quá trình lý hoá xẩy ra khi phun, ph-ơng pháp tính toán và điều chỉnh chế độ phun... làm cơ sở cho quá trình thí nghiệm sớm có kết quả.
3) Quá trình thí nghiệm đ-ợc tiến hành nghiêm túc, công phu và qua nhiều năm với
nhiều giai đoạn, mỗi giai đoạn đ-ợc tiến hành theo nhiều lô với khá nhiều mẫu trong mỗi lô, thiết bị thí nghiệm mới, hiện đại, vật liệu chuẩn.... tất cả nói lên tính chính xác và độ tin cậy khá cao của các số liệu.
Các chế độ công nghệ phun thích hợp nhất đã đ-ợc chọn sau 2 giai đoạn thí nghiệm mẫu, với hơn 130 mẫu tiêu chuẩn kết hợp nhiều loạt thí nghiệm đồng thời với các ống vòi voi ( loại không phục hồi đ-ợc ). Chế độ này đảm bảo độ tin cậy để phục hồi thí điểm 2 ống vòi voi nằm trong diện phục hồi và đã đ-ợc Công ty Nhiệt điện Bà Rịa - Vũng Tầu ghi nhận. Tuy các ống vòi voi ch-a đ-ợc lắp đặt nh-ng những kết quả ảnh chụp kim t-ơng của các lớp phun ( hình 4.4 ) cho thấy cấu trúc các lớp phun t-ơng đối phù hợp với cấu trúc yêu cầu của hai loại bột phun ( hình 4.1 và hình 4.2). Điều đó chứng tỏ chất l-ợng các lớp phun bảo đảm.
Quá trình thí nghiệm trên cả hai loại mẫu ( mẫu tiêu chuẩn làm từ thép có thành phần hoá học t-ơng đ-ơng thành phần vật liệu ống vòi voi và mẫu ống vòi voi ) đều tập trung giải quyết một mục đích cơ bản, đó là tạo lớp phủ chịu nhiệt bảo vệ ống vòi voi trong quá trình làm việc trong môi tr-ờng ăn mòn và nhiệt độ cao. Lớp phun cấu thành từ hai lớp: Lớp trung gian và lớp phủ, với chiều dày thích ứng. Cơ sở khoa học đó đã đ-ợc kiểm chứng qua thực tế sử dụng của nhiều loại tuabin khí [2],
[3], [9], [12]. ở đây có thể phân tích để thấy rõ hơn mục đích quá trình thí nghiệmcủa đề tài.
- Tr-ớc hết, không thể có một vật liệu “ lý t-ởng ” nào có thể làm việc đ-ợc
trong môi tr-ờng khắc nghiệt nh- tuabin khí ( cánh tuabin, đế tuabin, hệ thống ống xả .v.v... ) nếu không có lớp phủ bảo vệ đặc biệt. Lớp phủ này tạo bởi công nghệ phun, phải có độ dẫn nhiệt thấp, độ bám dính tốt với nền và duy trì đ-ợc độ bám đó qua các chu kỳ tác dụng nhiệt thay đổi. Chúng cũng phải bảo vệ đ-ợc kim loại nền ở bên d-ới khỏi sự phá huỷ của môi tr-ờng. Độ bám dính với vật liệu nền là một yêu cầu kỹ thuật đối với các hệ số dãn nở nhiệt khác nhau của vật liệu nền và vật liệu phun - th-ờng là vật liệu gốm có độ dẫn nhiệt thấp để tạo lớp phủ bền nhiệt. - Tiếp đó, để đáp ứng yêu cầu độ bám của lớp phủ chịu nhiệt cần có một lớp trung gian kim loại làm lớp trung gianvới hệ số dãn nở nhiệt nằm giữa vật liệu cơ bản và vật liệu gốm dùng cho lớp phủ bền nhiệt. Chính lớp trung giannày tạo nên oxit bền nhiệt nhằm nâng cao độ bám của lớp phủ trên nó. Vật liệu bột Ni-164-2 đóng vai trò này. Ngoài chức năng tăng độ bám dính của lớp phủ ( gốm ) lớp trung gian còn có tác dụng ngăn cản sự xâm nhập của môi tr-ờng ăn mòn khi lớp phủ có thể bị phá huỷ ( chẳng hạn nứt, rạn chân chim ). Vì vậy, độ chặt của lớp trung giancần phải cao và độ dày cũng phải đảm bảo. Đó là lý do tại sao trong quá trình thí nghiệm luôn h-ớng tới đạt đ-ợc các chỉ tiêu cao ( độ bám, độ chặt ) của lớp này, các chế độ phun do đó phải chọn “cứng” hơn ( các thông số chế độ cao hơn ).
Các kết quả thí nghiệm cho thấy hai chỉ tiêu cơ bản ( độ bám và độ chặt ) của lớp trung gianđảm bảo tốt - thậm chí cao hơn yêu cầu tiêu chuẩn đặt ra của bột Ni- 164-2. Đó là cơ sở để tiến hành thí nghiệm giai đoạn hai - phun lớp phủ bằng vật liệu gốm ( ZRO - 182 ).
- Thứ ba là yêu cầu phải có lớp phủ bề mặt ( trên lớp trung gian). Lớp này chính là lớp chịu nhiệt. Nhờ có lớp này mà nhiệt độ của kim loại nền giảm đáng kể, độ bền lâu dài của chi tiết đ-ợc tăng lên. Do vai trò cách nhiệt độ mà lớp phủ gốm cần độ xốp. Điều này đ-ợc đảm bảo khi ứng dụng chế độ phun “mềm” nhất có thể. Các thông số của chế độ, nh- dòng điện, áp suất khí tạo plasma ( Ar ) giảm đáng kể, sự
đốt nóng sơ bộ cũng không áp dụng. Sự giảm “ cứng ” của chế độ phun đ-ơng
nhiên có thể kéo theo sự giảm của độ bám của lớp phun. Tuy nhiên, yếu tố bất lợi này đ-ợc giải quyết nhờ hai giải pháp. Thứ nhất tác dụng của màng oxit nhôm vốn
phần ). Chính màng oxit nhôm là cơ sở để lớp phủ gốm bám chắc lên lớp trung gian, không chỉ trong quá trình phun mà cả trong quá trình làm việc của chi tiết, nó ngăn không cho hiện t-ợng oxy - hoá xảy ra giữa hai lớp ( trung gian và phủ ). Giải pháp thứ hai là việc sử dụng khí hydro để phun lớp phủ. D-ới tác dụng của nhiệt độ cao của tia plasma hydro phân tử có thể phân chia thành các hydro nguyên tử đồng thời toả nhiệt nâng cao nhiệt độ đốt nóng của các hạt trong quá trình bay trong tia plasma. Nhờ thế, năng suất cấp bột không giảm và cũng không cần đốt nóng sơ bộ, với chế độ “mềm” lớp phun vẫn đảm bảo độ nhẵn bóng bề mặt.
Quá trình nghiên cứu và thí nghiệm không đề cập đến ứng suất và biến dạng gây bởi sự phun. Có hai lý do: một là đối t-ợng nghiên cứu phục hồi ( ống vòi voi ) có
kết cấu vững chắc và hai là, lớp phun khá mỏng ( 0,35 0,5 mm) lại phun trong
điều kiện nhiệt độ thấp ( không quá 1600 C khi phun lớp trung gianvà khoảng 50
600C khi phun lớp phủ ).
4) Kết quả đạt đ-ợc của đề tài đã đáp ứng mục tiều đề ra trong đề c-ơng nghiên cứu
của hợp đồng bổ sung số: 10BS/2005/HĐ-ĐTCT-KC.05 ngày 26 tháng 07 năm 2005. Sản phẩm của đề tài tạo ra bao gồm: