تحليل حياة القرص التوربيني

يعد قرص التوربين أحد المكونات الأساسية لمحرك الطائرة. إنه مكون يستخدم لتثبيت وإصلاح شفرات التوربينات لنقل الطاقة. إنه يعمل في بيئة ذات درجة حرارة عالية وضغط عالٍ وسرعة عالية وله متطلبات عالية للغاية للمواد الهيكلية. المحركات الهوائية هي منتجات تكنولوجية عالية الدقة. من أجل زيادة نسبة الدفع إلى الوزن للمحركات وتلبية متطلبات أداء الطائرات المتزايدة باستمرار، تتحسن معايير أدائها باستمرار. في ظل هذه الظروف، تستمر المتطلبات لمواد قرص التوربين في الزيادة.
قرص التوربين هو الجزء العلوي من المكونات الستة الرئيسية للتوربينات الغازية. تحتل سلامتها وطول عمرها مكانة مهمة بشكل خاص في توربينات الغاز. يتم تعميم القرص التوربيني
بالإضافة إلى الحد الأقصى لعدد المرات، هناك أيضًا حد أقصى لوقت الخدمة. يولي الناس أهمية كبيرة لحياة القرص التوربيني، ربما للأسباب الرئيسية التالية:
1. قرص التوربين كبير الحجم وثقيل الوزن وعالي السرعة. متوسط ​​إجهاد القص لقرص التوربينات في توربينات الغاز الحديثة عند السرعة القصوى كان
ارتفع إلى 758MPa. يقترب أو يتجاوز قوة الخضوع للعديد من مواد القرص التوربيني.
2. من الصعب التحكم في جودة تصنيع قرص التوربين. حاليًا، يتم تصنيع أقراص التوربينات المستخدمة بكميات كبيرة من قطعة واحدة وتخضع لإجراءات عملية معقدة. لتحقيق الاستقرار في جودة كل قرص، من الضروري ضمان مستوى عملية مستقر في كل عملية. ومن الصعب القيام بذلك، خاصة بالنسبة لبعض الأسهم واسعة النطاق.
3. أثناء الاستخدام، يتعرض قرص التوربين لتغيرات معقدة في الوسط ودرجة الحرارة والإجهاد. وخاصة بالنسبة لأقراص التوربينات في المحركات العسكرية، فإن هذا التغيير له خصائص عشوائية، مما يجلب صعوبات كبيرة في التنبؤ بعمر قرص التوربين والتحكم فيه.
4. بعد الاستخدام طويل الأمد لمواد قرص التوربين، سوف يتدهور الهيكل. إن مواد قرص التوربين المختارة في العصر الحديث هي بشكل عام سبائك ذات درجة حرارة عالية. يتم تقوية هذه السبائك عن طريق المراحل الثانية شبه المستقرة والكربيدات. أثناء الاستخدام طويل الأمد، بسبب شيخوخة الإجهاد الناتج عن درجات الحرارة العالية، سوف تتكتل المرحلة الثانية وتنمو، وسوف يتغير شكل الكربيدات، وبعضها سوف يعجل بمراحل هشة ضارة، مما يؤدي إلى انخفاض عام في قوة ومرونة السبيكة.
لتلخيص ذلك، يمكننا أن نرى زوجًا من التناقضات الحادة: من ناحية، نظرًا لأن قرص التوربين يحتل موقعًا مهمًا بشكل خاص في توربينات الغاز، يجب أن يكون الناس قادرين على التنبؤ بدقة بحياته والتحكم فيه؛ من ناحية أخرى، لأن قرص التوربين هناك العديد من العوامل غير المستقرة وغير المؤكدة والمعقدة والمتغيرة في عملية الإنتاج والاستخدام، ومن الصعب التنبؤ بعمره والتحكم فيه. ولكن هذا الزوج من التناقضات هو الذي يعزز التطوير المستمر والمتعمق لتحليل حياة القرص التوربيني والتنبؤ بالعمل البحثي، كما يدفع أيضًا إلى تطوير التخصصات ذات الصلة.