Във всяка перка на турбина е скрита вселена

Красотата на Вселената се крие в нейната мистерия и дълбочина. Само Млечният път съдържа безброй галактики, звезди и прах, далеч извън обхвата на човешкото наблюдение. Знаете ли, че турбинните лопатки на самолетните двигатели също съдържат „вселена“ от материали. В тази "вселена" атомите и молекулите са умело комбинирани, за да помогнат на двигателя да отговори на различни изисквания за производителност.

Турбинни лопатки

Турбинните лопатки са едни от най-критичните части в двигателя на самолета. Те са разположени в частта на двигателя с най-висока температура, най-комплексен стрес и най-сурова среда. Те са многобройни, сложни по форма, имат високи изисквания към размерите и са трудни за обработка, което пряко влияе върху работата на двигателя на самолета.

Усъвършенстваните авиационни двигатели могат да работят при температури над 1700°C

След херметизация налягането достига повече от 50 атмосфери

За да отговарят на изискванията за производителност, надеждност и живот на двигателя, материалите на турбинните лопатки трябва да имат отлична якост при висока температура, добра устойчивост на окисление, устойчивост на термична корозия, както и добра устойчивост на умора и счупване и други цялостни свойства.

Материални изследвания и разработки

Процес на разработване на материала на острието

През 1930-те години на миналия век изследователите разработиха високотемпературни сплави с отлична производителност при високи температури, за да заменят неръждаемата стомана, позволявайки острието да се използва при температури до 800°C. Скоро след това появата на технологията за вакуумно топене насърчи развитието на лети високотемпературни сплави и поликристалните сплави постепенно започнаха да се превръщат в основен материал за турбинни лопатки.

През 1980-те години на миналия век изследователите откриха технология за насочено втвърдяване, която може да подобри здравината и пластичността на сплавите и да подобри характеристиките на сплавите при термична умора чрез контролиране на скоростта на растеж на кристалите и каране на зърната да растат преференциално. На тази основа започнаха да се развиват монокристални високотемпературни сплави и се превърнаха в доминиращ материал за високопроизводителни турбинни лопатки на самолетни двигатели.

Производствен процес

Наличието на материали с отлично представяне не е достатъчно. Турбинните лопатки на авиационни двигатели също изискват прецизна производствена технология - процес на леене по инвестиция.

Подготовка на сърцевината, восъка и черупката

При леенето по инвестиционни модели на кухи остриета керамичните сърцевини често се използват за направата на дихателни пътища: керамичната сърцевина се поставя в острие от пчелен восък, обвива се с порцеланова глина и се нагрява, а восъкът вътре се изхвърля след изпичане, за да се образува леярска кухина; восъчната форма е покрита с огнеупорно покритие и синтерована при висока температура, а след разтопяването на восъчната форма се образува твърда обвивка. Разтопеният метал се излива във вътрешната кухина на корпуса на формата, за да се получи отливка.

Насочено втвърдяване

При строг температурен контрол множество зърна се конкурират за растеж, позволявайки на доминиращото зърно да навлезе в кухината. Докато интерфейсът твърдо-течно вещество напредва, зърното продължава да расте, като по този начин се получава едно кристално острие.

Test

След като лопатките на турбината са направени, се използва специален химичен процес за разтваряне на керамичната сърцевина, след което се пробиват отвори за охлаждане и се нанася термично бариерно покритие за осигуряване на изолация и охлаждане. След рентгенова проверка остриетата са завършени.

Охлаждаща структура

За двигателите повишаването на температурата на газа на входа на турбината може да увеличи тягата, като по този начин подобри ефективността на двигателя и съотношението тяга към тегло. В настоящите авиационни двигатели температурата на газа на входа на турбината надвишава граничната температура, която устойчивият на висока температура материал на лопатката може да издържи, така че трябва да се използва ефективен метод на охлаждане, за да се намали температурата на стената на лопатката на турбината.

Технологиите за охлаждане, използвани в турбинните лопатки, включват главно конвекционно охлаждане, охлаждане чрез удар, филмово охлаждане и ламинатно охлаждане.

Fутура

С развитието на науката и технологиите технологията за адитивно производство, лазерното формоване и други технологии ще бъдат използвани при производството на турбинни лопатки. Турбинните лопатки на бъдещето ще имат по-добра производителност и ще осигуряват по-добра мощност за издигане на самолетите в небето.

Контакти

Благодарим Ви за проявения интерес към нашата компания! Като професионална компания за производство на части за газови турбини, ние ще продължим да се ангажираме с технологични иновации и подобряване на услугите, за да предоставим по-висококачествени решения за клиенти по целия свят. Ако имате въпроси, предложения или намерения за сътрудничество, ние сме повече от радвам се да ти помогна. Моля, свържете се с нас по следните начини:

WhatsAPP: +86 135 4409 5201

E-mail:[email protected]