Новий спосіб відновлення зношених поверхонь стальних деталей насосного обладнання атомних електростанцій

Abstract

Запропоновано новий спосіб відновлення зношених поверхонь сталевих деталей насосного обладнання атомних електростанцій, що підлягає радіаційному опромінюванню. Спосіб належить до галузі електрофізичної та електрохімічної обробки, зокрема до електроіскрового легування (ЕІЛ), і може бути застосованим для ремонту деталей машин атомних електростанцій. Спосіб ЕІЛ має ряд специфічних особливостей: матеріал анода (легувальний матеріал) може утворювати на поверхні катода (легованій поверхні) шар покриття, надзвичайно міцно зчеплений з поверхнею; легування можна здійснювати у строго зазначених місцях (радіусом від часток міліметра і більше), не захищаючи при цьому решту поверхні деталі; технологія ЕІЛ металевих поверхонь дуже проста, а необхідна апаратура компактна і транспортабельна. Спосіб включає нанесення покриття на зношену поверхню деталі методом ЕІЛ одним і тим же металевим електродом – інструментом з матеріалу (сталь 12Х18Н10Т або нікель), який не містить спеціальних добавок кобальту та інших елементів, які утворюють довгоживучі ізотопи в активному робочому середовищі. ЕІЛ здійснюють у два етапи. При цьому перед першим етапом нанесення покриття металевим електродомінструментом на зношену стальну поверхню методом ЕІЛ наносять шар покриття графітовим електродом - інструментом з енергією розряду Wр = 0,02 Дж і продуктивністю 0,3 см2 /хв. Далі виконують перший етап нанесення шару покриття на отриману поверхню методом ЕІЛ металевим електродом – інструментом при енергії розряду 0,20-0,55 Дж і продуктивності 1,6-2,5 см2 /хв, яке забезпечує товщину поверхні 0,09-0,16 мм та її суцільність 100 %. Після цього отриману поверхню піддають другому етапу нанесення шару покриття методом ЕІЛ тим же металевим електродом – інструментом з енергією розряду 0,55- 0,90 Дж і продуктивністю 2,5-3,4 см2 /хв. Предложен новый способ восстановления изношенных поверхностей стальных деталей насосного оборудования атомных электростанций, подлежащего радиационному облучению. Способ относится к области электрофизической и электрохимической обработки, в частности к электроискровому легированию (ЭИЛ), и применим для ремонта деталей машин атомных электростанций. Способ ЭИЛ обладает рядом специфических особенностей: материал анода (легированный материал) может образовывать на поверхности катода (легированной поверхности) слой покрытия, чрезвычайно прочно сцепленный с поверхностью; легирование можно осуществлять в строго указанных местах (радиусом от долей миллиметра и более), не защищая при этом остальную поверхность детали; технология ЭИЛ металлических поверхностей очень проста, а необходимая аппаратура компактна и транспортабельна. Способ включает нанесение покрытия на изношенную поверхность детали методом ЭИЛ одним и тем же металлическим электродом – инструментом из материала (сталь 12Х18Н10Т или никель), не содержащим специальных добавок кобальта и других элементов, образующих долгоживущие изотопы в активной рабочей среде. ЭИЛ осуществляют в два этапа. При этом перед первым этапом нанесения покрытия металлическим электродоминструментом на изношенную стальную поверхность методом ЭИЛ наносят слой покрытия графитовым электродом – инструментом с энергией разряда Wр = 0,02 Дж и производительностью 0,3 см2 /мин. Далее выполняют первый этап нанесения слоя покрытия на полученную поверхность методом ЭИЛ металлическим электродом – инструментом при энергии разряда 0,20-0,55 Дж и производительности 1,6-2,5 см2 /мин, обеспечивающей толщину поверхности 0,09-0,16 мм и ее сплошность 100 %. После этого полученную поверхность подвергают второму этапу нанесения слоя покрытия методом ЭИЛ тем же металлическим электродом – инструментом с энергией разряда 0,55-0,90 Дж и производительностью 2,5-3,4 см2 /мин.