Regeneracja zaworów silników okrętowych metodą napawania laserowego

• Autorzy: Smoleńska H. , Kończewicz W. , Łabanowski J.

Warianty tytułu

EN

Regeneration of marine engine valves using laser hard-facing

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Analizowano możliwości zastosowania napawania laserowego proszkiem na bazie kobaltu przylgni zaworu wylotowego okrętowego silnika Diesla. Po przygotowaniu przez obróbkę skrawaniem, wyselekcjonowane zawory poddano napawaniu laserowemu z wykorzystaniem lasera wysokiej mocy ROFIN DL020. Do napawania użyto proszku EuTroLoy 16012. Jeden z zaworów został pocięty i poddany badaniom metalograficznym oraz pomiarom twardości, a pozostałe zawory zostały zainstalowane w silniku okrętowym, w którym pracowały przez ok. 3000 h. Badania przeprowadzone dla stanu wyjściowego wykazały typową strukturę dendrytyczną napoiny, charakterystyczną dla warstw napawanych, z równomiernie rozłożonymi wydzieleniami węglików w obszarach międzydendrytycznych oraz w minimalnym stopniu zmienioną strukturę w podłożu stalowym. Analogiczne badania wykonano dla zaworów po okresie eksploatacji. Przylgnie zaworów wykazywały niewielkie efekty zużycia. W mikrostrukturze napoiny stwierdzono nieznaczne zmiany spowodowane głównie efektami procesów dyfuzyjnych zachodzących w temperaturze pracy oraz spadek twardości. Technika napawania laserowego okazała się bardzo przydatna do regeneracji zaworów silników okrętowych.

EN

We analyzed the applicability of cobalt-based powder laser hard-facing of exhaust valve face of marine diesel engine. After preparation by machining, using of high-power Rofin DL020 laser selected valves were hard-facing. The EuTroLoy 16012 powder were used. One of the valves were cut and subjected to metallographic examinations and hardness measurements, while the other valves were assembled in the engine, which worked for about 3000 h. The tests conducted for the baseline showed a characteristic for surfaced layers dendritic structure of the overlay with carbides uniformly deposited in interdendritic areas and minimally changed the structure of the substrate steel. A similar study conducted for the valves after the operation. Valves face showed a little effects of wear. The microstructure of the deposit was found mostly minor changes due to the effects of diffusion processes occurring in the operating temperature and a decrease of hardness. Laser hard-facing technique has proven very useful for the regeneration of marine engine valves.

Słowa kluczowe

PL

regeneracja; zawór silnikowy; silnik okrętowy; napawanie laserowe

EN

regeneration; engine valve; marine engine; laser hardfacing

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
• Czasopismo: Przegląd Spawalnictwa
• Rocznik: 2011
• Tom: R. 83, nr 9
• Strony: 27--31
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., il.

Twórcy

autor

Smoleńska H.

autor

Kończewicz W.

autor

Łabanowski J.

• Politechnika Gdańska

Bibliografia

• [1] Kolaska H., Dreyer K.: Metall 45 (1991) 224.
• [2] Schlager D.,Theiler C., Kohn H.; Protection against high temperature corrosion with laser welded claddings, applied and tested on exhaust valve discs of large diesel engines burning heavy fuel oil; Materials and Corrosion 53, 103÷110 (2002).
• [3] Kawana, H. Ichimura, Y. Iwata, S. Ono; Development of PVD ceramic coatings for valve seats; Surface and Coatings Technology 86-87 (1996) 212-217.
• [4] Elliott P.; Choose materials for high-temperature environments; Chemical Engineering Progress; New York; Feb 2001, Vol. 97 (2).
• [5] Ming-xi Li, Yi-zhu He, Guo-xiong: Laser cladding Co-based alloy/SiCp composite coatings on IF steel; Sun Materials and Design, 25 (2004) 355-358.
• [6] Peidao D., Jianglong L., Gongqi S., Shouze Z., Pengjun C.; Laser surface alloing of a low alloy steel with cobalt; Journal of Materials Processing Technology, 58 (1996) 131-135.
• [7] Gemelli E., Gallerie A., Caillet M.: Improvement of Resistance to Oxidation by Laser Alloying on a Tool Steel; Scripta Materialia, Vol. 39, No. 10, (1998) 1345-1352.
• [8] Kvernes: In: Coatings for high temperature applications (Eds. E. Lang), Elsevier Applied Science Publishers, London and New York 1983, 361-394.
• [9] Hidouci, Pelletier J.M., Ducoin F., Dezert D., Guerjouma R. E: Microstructural and mechanical characteristics of laser coatings; Surface and Coatings Technology, 123 (2000).
• [10] Jendrzejewski R., Conde A., De Damborenea J., Sliwinski G.: Characterisation of the laser-clad stellite layers for protective coatings; Materials and Design, 23 (2002).
• [11] Sprawozdanie z pracy naukowo-badawczej pt: Opracowanie warunków technologicznych napawania laserowego i plazmowego proszkami na osnowie kobaltu, przylgni grzybków zaworów ze stali X40CrSiMo10-2 oraz wykonanie partii próbnej zaworów GRANT KBN - 015721 4TO8C 06224.
• [12] Smoleńska H.; The elevated temperatures influence on the cobalt base cladding layer; Inżynieria Materiałowa. - 2010, nr 3(175), s. 366-368.
• [13] Kończewicz W., Smoleńska H.: The resistance investigation of the marine engine exchaust valve using the modelling chamber; Journal of Kones Powertrain and Transport. - Vol. 15, nr 4 (2008), s. 255-262.