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rapporti - Deliverable

3.1.2.1-Applicazione dimostrativa su impianto dei rivestimenti innovativi per la protezione di componenti operanti ad alta temperatura ed in ambiente corrosivo

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3.1.2.1-Applicazione dimostrativa su impianto dei rivestimenti innovativi per la protezione di componenti operanti ad alta temperatura ed in ambiente corrosivo

Recently updated on Aprile 7th, 2021 at 12:36 pm

Nell’ambito della attività di Ricerca di Sistema relative al sottoprogetto WTE CESI ha sviluppato la tecnologia innovativa del “laser cladding” per il rivestimento di componenti di impianto (1-2) . Tale tecnologia è stata applicata con successo nel rivestimento di componenti di impianti WTE che sono normalmente soggetti a forte corrosione durante l’esercizio e che attualmente, a causa della loro vita limitata, hanno un notevole impatto sia dal punto di vista economico, che sulla disponibilità in produzione degli impianti stessi. Rispetto alle tecnologie di rivestimento oggi presenti sul mercato, il “laser cladding” presenta alcuni vantaggi rilevanti, che ne costituiscono il punto di forza per la sua prossima introduzione nel mercato. Le tecniche di rivestimento oggi attuate mediante termospruzzatura (HVOF o torcia a fiamma con filo) non danno un aggancio metallurgico del rivestimento al materiale base, circostanza che ne limita fortemente l’utilizzo quando debbano essere rivestiti componenti da sottoporre in seguito a piega (come è il caso dei tubi dei serpentini dei banchi surriscaldatori) prima dell’assemblaggio finale (3) . La placcatura oggi in uso di saldatura convenzionale a TIG, pur realizzando un aggancio metallurgico del riporto al materiale base, necessita di realizzare rivestimenti molto spessi (2.5 – 3 mm) per ottenere una buona qualità del rivestimento. Ciò è dovuto essenzialmente al fatto che nel processo di placcatura a TIG il carico termico a cui è sottoposto il materiale base è elevato con una conseguente notevole diluizione del materiale base (essenzialmente migrazione del ferro) nel riporto, che risulta quindi adulterato nella sua composizione chimica originale e quindi nelle sue proprietà di resistenza alla corrosione (3) . Per ovviare a questo svantaggio la placcatura TIG viene effettuata in due–tre piani sovrapposti, limitando a valori accettabili il contenuto di ferro nel riporto proveniente dal materiale base, ma aumentando notevolmente il consumo di materiale d’apporto e conseguentemente il suo costo. La tecnologia “laser cladding” sviluppata da CESI permette di limitare gli svantaggi delle due tecniche concorrenti in uso. Il riporto laser ha infatti un aggancio metallurgico al materiale base, in quanto è a tutti gli effetti una saldatura di tipo “overlay”, e nel contempo, grazie al basso apporto termico del processo laser, permette di realizzare anche in un singolo piano rivestimenti con spessori variabili tra 0.6 e 1.0 mm, ma con bassissimo contenuto di ferro e quindi con un’ottima resistenza alla corrosione (4) . Utilizzando una stazione di rivestimento di tipo innovativo equipaggiata con una sorgente laser ultracompatta a diodi laser, CESI ha studiato e quindi ottimizzato alcuni processi di rivestimento (5) in funzione

anticorrosione e/o antierosione attuati con “laser cladding” su componenti di termovalorizzatori di notevole rilevanza. Tali componenti sono quindi stati installati in vari impianti WTE per la validazione in esercizio dei rivestimenti applicati con tale tecnica. Nel presente rapporto sono illustrati i risultati della sperimentazione condotta negli impianti suddetti.

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