クリティカルなとき圧力容器またはバルブ本体に局所的な腐食、侵食、または製造上の欠陥が発生した場合、従来の修理手順には限界があり、多くの場合、危険が伴います。-溶接では高熱が発生するため、特に傷つきやすい合金では、部品が歪み、残留応力が生じ、母材の冶金が変化する可能性があります。多くの稼働中の修理では、「治療」が問題と同じくらい損害を与える可能性があります。-入力コールド スプレー積層造形 (CSAM)これは、修理と保護被覆の技術を再定義する-革新的な固体プロセス-です。
原理: 熱エネルギーではなく運動エネルギー
溶接や溶射とは異なり、コールド スプレーは材料を溶かしません。代わりに、高圧の加熱されたガス流を利用して、微細な金属粉末粒子を超音速（600-1200 m/s）まで加速します。-基材に衝突すると、粒子は激しい塑性変形を受け、断熱せん断不安定性と呼ばれるプロセスを通じて機械的および冶金学的に結合します。その結果、実質的に入熱のない、高密度で気孔率の低いコーティングまたは寸法修復層が形成されます (<200°C).
これが圧力機器にとって画期的な理由:
- 熱影響を受けないゾーン（HAZ）:-基材の特性は変化しません。これは、HAZ が弱点となる高張力鋼、アルミニウム合金、または特定の熱処理を受けたコンポーネントを修復する場合に非常に重要です。{1}
- 最小限の歪み:溶接熱による反りが許容できない、薄肉の容器や複雑な形状の修理に最適です。-
- 幅広い材料互換性:CSAM は、銅やチタンなどの純金属、インコネル 625 などの合金、さらには金属マトリックス複合材など、広範囲の材料を-異種金属を含むほぼすべての基板上に堆積できます。{2}}
- -現場での応用:ポータブル コールド スプレー システムにより、現場での修理が可能になり、ダウンタイムを最小限に抑えることができます。{0}巨大な断熱タンクの腐食したノズルを、切り取ったり、有害な熱を加えたりすることなく修理できるところを想像してみてください。
革新的なアプリケーション:
- 加工オーバーの回復:わずかに大きすぎる加工穴を備えた高価なコンポーネントは、コールド スプレーで構築し、公差まで再加工して部品を節約できます。-
- 腐食/浸食の修復:反応器ヘッドの局所的な孔食やパイプエルボの侵食は、耐食性合金で埋めて覆うことができ、溶接を完全に修理しなくても完全性を回復できます。-
- 機能的な機能の追加:カスタムの取り付けラグ、摩耗パッド、さらには導電性トレースを製造後に船舶の表面に直接作成します。-
- 高度なクラッディング:高級合金（ハステロイなど）の厚い気孔のない層を炭素鋼容器の内部に塗布して耐食性を高め、防爆クラッド板に匹敵する性能を提供しますが、設計の自由度が高く、現場での修理が可能です。
エンジニアリング上の問題点:
接着強度とコーティングの品質は、ガス力学、粉末特性、ノズル形状の正確な制御に大きく依存します。高度なプロセスエンジニアリングと厳格な資格が必要です。ただし、規格 (ASME PCC-2 Article 502 など) では現在、コールド スプレーが正当な修理技術として認められています。資産所有者や製造業者にとって、CSAM は単なる新しいツールではありません。それはパラダイムシフトです。これにより、これまで不可能と考えられていた修理が可能になり、高価なコンポーネントの寿命が延び、前例のない柔軟性と材料効率による圧力機器の設計と保守の新たな扉が開かれます。
