Welding and Thermal Spray Processes for Maintenance of Hydraulic Turbine Runners: Case Studies

IF 0.3 4区 材料科学 Q4 METALLURGY & METALLURGICAL ENGINEERING Soldagem & Inspecao Pub Date : 2021-01-01 DOI:10.1590/0104-9224/SI25.40
R. Váz, Romildo Tristante, A. Pukasiewicz, A. Capra, A. Chicoski, C. Filippin, R. Paredes, S. L. Henke
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Abstract

Hydraulic runners are susceptible to failures by cracks or wear by erosion, corrosion, or cavitation. The modern runners are fabricated in carbon steel and martensitic stainless steel. Arc welding processes normally do the repair of eroded areas, or cracked parts. Each material or type of repair needs specific criteria, procedures, and precautions to guarantee their success and prevent future issues, like the recurrence of the cracks or reduction of the useful life of the runner by modifications of the original material. Wear-resistant coatings are applied by welding or by thermal spray processes, considering this last one has no metallurgical interaction with the material of the runner, keeping the original properties of the material. For several years the companies Copel GeT, Lactec, UTFPR, and UFPR collaborate on the study of different techniques, methods, and processes to repair hydraulic runners, this work aims to present a short compilation, and examples of some results obtained applied on real runners. Key-words: Hydraulic runners; Coatings; Welding; Thermal spray; Maintenance; Cavitation; Cracks. Processos de Soldagem e Aspersão Térmica para Manutenção de Rotores Hidráulicos: Estudos de Casos Resumo: Rotores de turbinas hidráulicas estão sujeitos a falhas ou trincas ou desgaste por cavitação. Atualmente, os rotores são fabricados em aço carbono ou aço inoxidável martensítico. Os reparos de regiões desgastadas ou trincadas são normalmente feitos por processos de soldagem a arco elétrico. Cada material de fabricação do rotor e/ou tipo de reparo necessita de procedimento específico, critérios de inspeção e aceitação adequados e precauções para garantir o sucesso do reparo, bem como prevenir futuras incidências precoces de falhas. Materiais de adição resistentes ao desgaste têm sido aplicados por soldagem ou aspersão térmica, sendo que essa última técnica não altera características metalúrgicas e propriedades mecânicas do material dos rotores. Por diversos anos, as empresas Copel GeT, Lactec, UTFPR e UFPR cooperam e tem colaborado com estudos de diferentes técnicas, metodologias de aplicação e processos de reparo de rotores hidráulicos. Este artigo objetiva apresentar uma breve compilação e exemplos de resultados obtidos nesses diferentes estudos aplicados a rotores reais. Palavras-chave: Turbinas hidráulicas; Revestimentos; Soldagem; Aspersão térmica; Manutenção; Cavitação; Trincas.
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维护水轮机转轮的焊接和热喷涂工艺:案例研究
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Soldagem & Inspecao
Soldagem & Inspecao 工程技术-冶金工程
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期刊介绍: The Journal Soldagem & Inspeção (S&I) js a techno-scientific journal created in 1995. Printed issues of this journal are distributed free of charge to libraries in Brazil, Latin America and the Iberian Peninsula. It has been printed regularly every quarter since September, 2002, and, since the beginning of 2007, its electronic version is available in the address: (http://www.abs-soldagem.org.br/s&i/). The journal is sponsored by the Brazilian Welding Association (ABS). Since its creation several well known professionals working in welding contributed with the Journal Soldagem & Inspeção and its editorial board crosses the Brazilian borders. During its evolution the Journal received ta special contribution from the Editors-in-chief : Ronaldo Paranhos, Américo Scoti, Paulo Modenesi e Alexandre Bracarence. Since January 2012 the Editor-in-chief is Ana Sofia C. M. D’Oliveira, Full professor at Universidade Federal do Paraná (UFPR) . Her work focus mainly on Hardfacing and Physical Metallurgy. The jornal Soldagem & Inspeção also counts with 10 Associate Editors and a fix Editorial board of referees. short-term (Ad Hoc) referees can be invited to evaluate some papers submitted to the journal. The Soldagem & Inspeção journal is the scientific divulgation channel of the Brazilian Welding Association (ABS). It aims to publish original papers related to the scientific and technological development of welding, inspection, and related fields. Review papers or letters on current and controversial subjects are also published in the Journal. Its abbreviated title is Soldag. insp. (Impr.), which should be used in bibliographies, footnotes and bibliographical references and strips.
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