هناك عالم مخفي في كل شفرة توربينية

إن جمال الكون يكمن في غموضه وعمقه. فمجرة درب التبانة وحدها تحتوي على عدد لا يحصى من المجرات والنجوم والغبار، وهو ما يتجاوز نطاق الرصد البشري. هل تعلم أن شفرات التوربينات في محركات الطائرات تحتوي أيضًا على "عالم" من المواد. وفي هذا "العالم"، تتحد الذرات والجزيئات بذكاء لمساعدة المحرك على تلبية متطلبات الأداء المختلفة.

ريش التوربينات

تُعد شفرات التوربينات من أكثر الأجزاء أهمية في محرك الطائرة. فهي تقع في الجزء من المحرك الذي يتعرض لأعلى درجات الحرارة وأشد الضغوط تعقيدًا وأقسى البيئات. وهي عديدة ومعقدة الشكل وتتطلب أبعادًا عالية ويصعب معالجتها، مما يؤثر بشكل مباشر على أداء محرك الطائرة.

يمكن لمحركات الطائرات المتقدمة أن تعمل في درجات حرارة أعلى من 1700 درجة فهرنهايت.°C

بعد الضغط يصل الضغط إلى أكثر من 50 ضغط جوي

من أجل تلبية متطلبات أداء المحرك والموثوقية والعمر، يجب أن تتمتع مواد شفرات التوربينات بقوة ممتازة في درجات الحرارة العالية، ومقاومة جيدة للأكسدة، ومقاومة للتآكل الحراري، بالإضافة إلى صلابة التعب والكسر الجيدة وغيرها من الخصائص الشاملة.

البحث والتطوير المادي

عملية تطوير مادة الشفرة

في ثلاثينيات القرن العشرين، طور الباحثون سبائك عالية الحرارة ذات أداء ممتاز في درجات الحرارة العالية لتحل محل الفولاذ المقاوم للصدأ، مما يسمح باستخدام الشفرة في درجات حرارة تصل إلى 1930 درجة فهرنهايت.°ج. بعد فترة وجيزة، أدى ظهور تقنية الصهر بالفراغ إلى تعزيز تطوير السبائك المصبوبة عالية الحرارة، وبدأت السبائك متعددة البلورات تدريجياً في أن تصبح المادة الرئيسية لشفرات التوربينات.

في ثمانينيات القرن العشرين، اكتشف الباحثون تقنية التصلب الاتجاهي، والتي يمكنها تحسين قوة ومرونة السبائك وتحسين أداء التعب الحراري للسبائك من خلال التحكم في معدل نمو البلورات وجعل الحبوب تنمو بشكل تفضيلي. وعلى هذا الأساس، بدأت سبائك البلورات المفردة ذات درجات الحرارة العالية في التطور وأصبحت المادة المهيمنة لشفرات توربينات محركات الطائرات عالية الأداء.

عملية التصنيع

لا يكفي أن يكون لديك مواد ذات أداء ممتاز. تتطلب شفرات توربينات محركات الطائرات أيضًا تقنية تصنيع دقيقة - عملية الصب الاستثماري.

تحضير اللب والشمع والقشرة

في عملية الصب الاستثماري للشفرات المجوفة، غالبًا ما يتم استخدام نوى السيراميك لصنع مجاري الهواء: يتم وضع نواة السيراميك في شفرة شمع العسل، ملفوفة بطين البورسلين وتسخينها، ويتم تفريغ الشمع الموجود بالداخل بعد إطلاق النار لتشكيل تجويف الصب؛ يتم طلاء قالب الشمع بطبقة مقاومة للحرارة ويتم تسخينه في درجة حرارة عالية، ويتم تشكيل غلاف قالب صلب بعد ذوبان قالب الشمع. يتم سكب المعدن المنصهر في التجويف الداخلي لغلاف القالب للحصول على الصب.

التصلب الاتجاهي

تحت التحكم الصارم في درجة الحرارة، تتنافس حبيبات متعددة على النمو، مما يسمح للحبيبة المهيمنة بالدخول إلى التجويف. ومع تقدم واجهة السائل الصلب، تستمر الحبيبة في النمو، وبالتالي الحصول على شفرة بلورية واحدة.

Tهو

بعد تصنيع شفرات التوربين، يتم استخدام عملية كيميائية خاصة لإذابة النواة الخزفية، ثم يتم ثقب فتحات التبريد ووضع طبقة عازلة حرارية لتوفير العزل والتبريد. بعد فحص الأشعة السينية، يتم الانتهاء من تصنيع الشفرات.

هيكل التبريد

بالنسبة للمحركات، فإن زيادة درجة حرارة الغاز عند مدخل التوربين يمكن أن تزيد من الدفع، وبالتالي تحسين كفاءة المحرك ونسبة الدفع إلى الوزن. في محركات الطائرات الحالية، تتجاوز درجة حرارة الغاز عند مدخل التوربين درجة الحرارة القصوى التي يمكن أن تتحملها مادة الشفرة المقاومة للحرارة العالية، لذلك يجب استخدام طريقة تبريد فعالة لتقليل درجة حرارة جدار شفرة التوربين.

تشتمل تقنيات التبريد المستخدمة في شفرات التوربينات بشكل أساسي على التبريد بالحمل الحراري، والتبريد بالارتطام، وتبريد الفيلم، وتبريد الصفائح.

Future

مع تطور العلوم والتكنولوجيا، سيتم استخدام تكنولوجيا التصنيع الإضافي والتشكيل بالليزر وغيرها من التقنيات في تصنيع شفرات التوربينات. ستتمتع شفرات التوربينات في المستقبل بأداء أفضل وتوفير طاقة أفضل للطائرات للتحليق في السماء.

تواصل معنا

نشكرك على اهتمامك بشركتنا! بصفتنا شركة متخصصة في تصنيع أجزاء توربينات الغاز، سنستمر في الالتزام بالابتكار التكنولوجي وتحسين الخدمة، لتوفير المزيد من الحلول عالية الجودة للعملاء في جميع أنحاء العالم. إذا كان لديك أي أسئلة أو اقتراحات أو نوايا تعاون، فنحن أكثر من سعداء بمساعدتك. يرجى الاتصال بنا بالطرق التالية:

ال WhatsApp: +86 135 4409 5201

البريد الإلكتروني:بيتر@turbineblade.net