Метод
электро-искрового легирования

Метод электроискрового легирования (ЭИЛ) заключается в обработке поверхности металлических изделий с помощью электроискровых разрядов, сопровождающейся переносом вещества со специально используемого электрода на обрабатываемую поверхность. В качестве рабочей среды используется воздух или безокислительная газовая среда (аргон, гелий, водород).

Расплавленные частицы анода, выброшенные в межэлектродное пространство, не выносятся рабочей средой, а осаждаются на поверхности катода. Этот способ обеспечивает прочное сцепление вводимого легирующего материала с поверхностью детали.

В результате ЭИЛ на поверхности детали формируется слой покрытия (0,01-0,2 мм), состоящий из износо-, жаро- или эрозионностойких материалов. При использовании СВС-порошков (самораспространяющийся высокотемпературный синтез), предварительно нанесенных на поверхность детали, возможно формировать покрытия (0,1-0,5 мм) на основе тугоплавких износостойких материалов.

Метод позволяет повысить износостойкость и твердость, жаростойкость, коррозионную стойкость поверхностей деталей и снизить их коэффициент трения, а также произвести ремонт и восстановить размеры детали, придав ее поверхностному слою новые свойства

Метод отработан на лопатках из сталей 13Х13-Ш, 20Х13-Ш, 15Х11МФ-Ш, 13Х11Н2В2МФ-Ш (ЭИ961-Ш); титановых сплавов ТС-5, ВТ6 и др.
Профили: №№1226; 1355; 1400 и др.

Восстановлено и упрочнено более 45000 рабочих лопаток последних ступеней за период с 1999 г. с эрозионными повреждениями на входной и выходной кромках.

Эффективен для защиты от абразивного изнашивания

Метод внедрен на турбинах К-300-240 ЛМЗ и ХТГЗ; К-800-240 ЛМЗ, К-200-130 ЛМЗ, К-210-130 ЛМЗ, К- 215-130-1М1, К-220-40 ХТГЗ, Т-250/300-240 УТМЗ, ПТ-80-130 ЛМЗ, К-145-130 ХТГЗ, К-160¬130 ХТГЗ, К-100-90 ЛМЗ, ВПТ-30-90 ЛМЗ, Т-50-130 УТМЗ, Т-100-130/15 УТМЗ, Т-110-130 УТМЗ, ПТ-60-130 ЛМЗ, ПТ-65/75-130/13 ЛМЗ, Р-50, ПР-25(24)-90-10/09, АТ-6,5 в условиях: Рязанской ГРЭС, Ставропольской ГРЭС, Березовской ГРЭС-1, Костромской ГРЭС; ГРЭС-24 (МГДГ); Ириклинской ГРЭС, Верхнетагильской ГРЭС, Рефтинской ГРЭС, Заинской ГРЭС, Кольской АЭС концерна "РОСЭНЕРГОАТОМ", АО «Кишиневская ТЭЦ-2», экспериментальной ТЭЦ ОАО «ВТИ», Невинномысской ГРЭС, Новочеркасской ГРЭС, Нижнекамской ТЭЦ, Казанской ТЭЦ-1, Казанской ТЭЦ-2, Казанской ТЭЦ-3, Ярославской ТЭЦ-3, Барнаульской ТЭЦ-2, Норильской ТЭЦ-3, Шатурской ГРЭС, Тверской ТЭЦ-4, Воронежской ТЭЦ-1, ООО «Камэнергоремонт», Данковской ТЭЦ, электростанции им. Никола Тесла (г. Обреновац Республики Сербия), электростанции г. Гацко Республики Сербской, электростанции «Тузла» Федерации Боснии и Герцеговины, ТЭЦ «Костолац» (г. Костолац, Республики Сербия)

Основными достоинствами разработанного технологического процесса являются:

• высокая производительность подготовки поверхности под формирование покрытия (20-25 рабочих лопаток в смену - 8 часов);
• высокая производительность нанесения защитно-упрочняющего покрытия (15-20 рабочих лопаток в смену - 8 часов, что соответствует 0,5-1,5 мин/см2);
• мобильность оборудования (небольшие габариты) и вес;
• время развертывания оборудования на ремонтной площадке 20-25 мин.;
• исключение термического влияния на материал лопатки (в процессе формирования защитно-упрочняющего покрытия материал лопатки остается холодным);
• возможность локального нанесения покрытия толщиной до 0,3 мм, а в отдельных случаях до 1,0 мм;
• отсутствие влияния на балансировочное состояние ротора;
• возможность использования большой номенклатуры токопроводящих электродных материалов (чистые металлы и полупроводники, стали, бронзы, металлокерамические сплавы, сплавы со специальными свойствами и пр.);
• применимость технологического процесса в условиях любого производства;
• универсальность технологического процесса широкой номенклатуры деталей

• восстановление работоспособности;
• увеличение ресурса на 80-150% при воздействии влажнокапельной эрозии;
• увеличение износостойкости при абразивном износе в 2-2,3 раза.

С 2004 года имеется опыт упрочнения и восстановления рабочих и направляющих лопаток всей проточной части турбин

Для ремонта и упрочнения используются установки, разработанные и изготовленные ОАО «ВТИ»:

• входных кромок - КГБ-5; КГБ-5М; КГБ-5МА
• выходных кромок - ГБФ-2; ГБФ-2М; ГБФ-3