बुशिंग्स में सिलिकॉन कार्बाइड वियर-रेसिस्टेंट कोटिंग का अनुप्रयोग

स्टॉप वाल्व कोटिंग्स के लिए कोर टीबीसी प्रौद्योगिकी

वाल्व पार्ट्स पर थर्मल बैरियर कोटिंग्स को आसंजन, इरोजन रेजिस्टेंस और थर्मल इंसुलेशन प्रदान करते हुए डायमेंशनल फिट और सीलिंग अखंडता को संरक्षित करना चाहिए।

• इंसुलेशन और थर्मल फटीग रेजिस्टेंस के लिए वाईएसजेड-आधारित सिरेमिक टॉपकोट

• ऑक्सीकरण सुरक्षा और टीबीसी एंकरिंग के लिए एमसीआरएलवाई बॉन्ड कोट लेयर

• पोरोसिटी नियंत्रण के लिए अक्रिय वातावरण में प्लाज्मा स्प्रेइंग

• एप्लिकेशन और एक्सपोजर के आधार पर 80–250 μm तक की कोटिंग मोटाई

सभी प्रक्रियाएं एएमएस 2437, आईएसओ 14923, और एनएडीसीएपी कोटिंग दिशानिर्देशों का पालन करती हैं।

स्टॉप वाल्व असेंबली में आमतौर पर कोटेड की जाने वाली सामग्री

ये सब्सट्रेट सिरेमिक कोटिंग्स से लाभान्वित होते हैं जो चक्रीय संचालन के दौरान सतह ऑक्सीकरण और थर्मल ग्रेडिएंट को कम करते हैं।

केस स्टडी: स्टीम टर्बाइन के लिए वाईएसजेड कोटेड इनकोनेल 625 वाल्व प्लग

प्रोजेक्ट पृष्ठभूमि

एक ग्राहक को 920°C पर संचालित होने वाले उच्च दबाव वाले स्टीम टर्बाइन में उपयोग किए जाने वाले इनकोनेल 625 वाल्व प्लग पर प्लाज्मा-लगाए गए वाईएसजेड कोटिंग की आवश्यकता थी। कोटिंग लक्ष्य मोटाई 150 μm थी जिसमें Ra ≤ 5 μm सतह फिनिश थी। पहले एमसीआरएलवाई बॉन्ड कोट लगाया गया, उसके बाद वाईएसजेड टॉप लेयर।

विशिष्ट कोटेड वाल्व घटक और अनुप्रयोग

कोटिंग्स को लंबी सेवा अंतराल के दौरान थर्मल इंसुलेशन, सीलिंग सतह संरक्षण और डायमेंशनल स्थिरता के लिए डिज़ाइन किया गया है।

थर्मल बैरियर कोटिंग स्टॉप वाल्व घटकों में चुनौतियाँ

1. बॉन्ड कोट आसंजन विफलता 500 थर्मल चक्रों के बाद होती है जब कोटिंग से पहले सब्सट्रेट सतह खुरदरापन Ra 6.0 μm से अधिक होता है।

2. भाप के कणों से इरोजन 30 m/s प्रवाह प्रणालियों में 1000 घंटे के भीतर वाईएसजेड टॉपकोट को 25% से अधिक पतला करने की ओर ले जाता है।

3. टॉपकोट लेयर्स में क्रैकिंग 950°C से ऊपर थर्मल शॉक के तहत 1.0 mm से कम त्रिज्या वाले तेज कोनों से उत्पन्न होती है।

4. डिलेमिनेशन जोखिम बढ़ जाता है जब सब्सट्रेट और सिरेमिक लेयर्स के बीच थर्मल विस्तार मिसमैच 15 × 10⁻⁶/K से अधिक हो जाता है।

5. सतह फिनिश आवश्यकताएँ Ra 5 μm से नीचे सीलिंग ज़ोन के लिए महत्वपूर्ण हैं और कोटिंग के बाद बनाए रखी जानी चाहिए।

स्टॉप वाल्व असेंबली के लिए प्लाज्मा टीबीसी समाधान

1. एलपीपीएस प्लाज्मा स्प्रेइंग उच्च-चक्र थर्मल वातावरण के लिए 5% से कम पोरोसिटी और 30 MPa से अधिक बॉन्ड स्ट्रेंथ प्राप्त करती है।

2. मास्किंग सटीकता ±0.1 mm स्प्रे प्रक्रिया के दौरान सीलिंग फेस की सुरक्षा करती है, यह सुनिश्चित करते हुए कि मशीनीकृत सतहों पर कोई सिरेमिक नहीं है।

3. 8 wt.% Y₂O₃ स्टेबलाइज़र के साथ वाईएसजेड बार-बार थर्मल साइक्लिंग स्थितियों में 1200°C तक टेट्रागोनल फेज स्थिरता बनाए रखता है।

4. प्री-स्प्रे एचआईपी उपचार 1030°C पर बेहतर आसंजन के लिए सिरेमिक लेयर एप्लिकेशन से पहले आंतरिक पोरोसिटी को दूर करता है।

5. सीएमएम सत्यापन यह सुनिश्चित करता है कि सभी महत्वपूर्ण कोटेड डायमेंशन कोटिंग के बाद ±0.01 mm के भीतर रहें।

परिणाम और सत्यापन

निर्माण विधियाँ

सब्सट्रेट्स को फोर्ज्ड या कास्ट इनकोनेल और हैस्टेलॉय से सीएनसी मशीनीकृत किया गया था। बॉन्ड कोट्स को प्लाज्मा-लगाए गए थे उसके बाद नियंत्रित तापमान और वातावरण में सिरेमिक टॉपकोट्स लगाए गए।

सटीक फिनिशिंग

पोस्ट-स्प्रे सतह फिनिश को Ra 4.8 μm तक होन किया गया। महत्वपूर्ण डायमेंशन को सीएमएम द्वारा फिर से जांचा गया और जहां सीलिंग अखंडता की आवश्यकता थी वहां हाथ से लैप किया गया।

पोस्ट-प्रोसेसिंग

टीबीसी एप्लिकेशन के बाद बॉन्ड स्थिरीकरण के लिए पार्ट्स को हीट ट्रीटमेंट प्राप्त हुआ। अंतिम पैसिवेशन अवशिष्ट दूषित पदार्थों को खत्म करने के लिए किया गया।

निरीक्षण

एक्स-रे परीक्षण ने कोटिंग आसंजन और लेयर मोटाई को मान्य किया। एसईएम ने कोई डिलेमिनेशन या क्रैक नहीं होने की पुष्टि की। सभी कोटिंग्स आसंजन (≥30 MPa) और थर्मल रेजिस्टेंस के लिए ग्राहक स्पेक्स को पूरा करती हैं।

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न

1. वाल्व टीबीसी के लिए कौन सी सिरेमिक संरचनाएँ उपयोग की जाती हैं?

2. आप घुमावदार वाल्व सतहों पर कोटिंग्स के आसंजन को कैसे सुनिश्चित करते हैं?

3. टर्बाइन स्टॉप वाल्व के लिए विशिष्ट कोटिंग मोटाई क्या है?

4. क्या सीलिंग सतहों को कोट किया जा सकता है या उन्हें मास्क किया जाना चाहिए?

5. क्या टीबीसी स्टेनलेस स्टील वाल्व बॉडी पर लागू होते हैं?