Fra Ild til Flyvning: Opdagelse af underlige aspekter ved termisk teknologi i produktionen af flymotorerRecrystallization

Hæmningsteknik

De fremragende egenskaber ved enkristall superlegering skyldes hovedsagelig fjernelsen af korngrænser i enkristallbladene, og rekrystallisation vil betydeligt reducere den oprindelige enkristalllegerings højtemperaturmodstand. Efter kastning af enkristallbladet er det nødvendigt at udføre gasfilmhulbearbejdning, tændtandsliffing, kantplade sideløse, bladspidskastningsproceshulsværk, varmebehandling, montering og andre efterfølgende bearbejdningsarbejder. Under motorens drift udsættes bladet for varm og kulde luftindslag, høj temperatur, stor belastning og voldsom vibration under høj hastighed rotation, hvilket kan føre til rekrystallisation. Der har været flere turbinebladfejl. Derfor har forskning hjemme og udlandet i de seneste år anvendt forudgående genoplivningsvarmebehandling, karburering, coatings og fjernelse af overfladeformingslag samt andre relaterede metoder for at inhibere rekrystallisation og tilføje grænseforstærkningselementer til rekrystallisationsreparationsarbejdet.

3D-printningsteknologi

3D-printning, også kendt som additiv fremstilling, integrerer CAD, CAM, pulvermetallurgi, laserbehandling og andre teknologier. Ved hjælp af 3D-printningsteknologi kan vi omdanne tanker fra "hjernen" til en tredimensionel enhed og udskrive billedet af et stykke på computeren til et "rigtigt" stykke. 3D-printningsteknologi har gjort en "revolutionær" ændring i produktionsteknologi og bearbejdningssammenhæng. Monash Universitet i Australien har med succes produceret den første 3D-printede strålemotor i verden. Samtidig samarbejder det også med Boeing, Airbus Group og Safran Group for at levere 3D-printede motorprototyper til Boeing og andre til flyprøvering. Med 3D-printningsteknologi kan produktions tid for motordele reduceres fra tre måneder til seks dage.

I Kina blev 3D-print teknologi brugt til at reparere og genbruge spidsdelen af turbofan-motorens højtrykskompressorrotorblad. 3D-print teknologien er blevet brugt til fremstilling af ikke-bærende dele og statiske dele på motoren, men mekaniske egenskaber ved delene vurderes aktivt. Samtidig foretages der omfattende forskning i anvendelsen af 3D-print teknologi til fremstilling af motorrotordele, bærende dele mv.

Blad udstødning kant (foran og bagkant) bearbejdnings teknologi

Bearbejdningsekvaliteten af indlægs- og udlægskanterne af en flyvemotorblad er en af de nøglerede, der påvirker flyvemotorens aerodynamiske ydeevne. Indlægs- og udlægskanterne er også den del af bladet, hvor fejl ofte opstår, og det er den fejlsensitive område af titanier. En stor del af motoren fejlevents skyldes bearbejdningefejl i indlægs- og udlægskanterne af bladet. Fordi indlægs- og udlægskanterne af bladet er den tyndeste del af bladet og kanten af bladet, er dets stivhed dårlig, og bearbejdningsskrøben er stor, og ofte viser de bearbejdede indlægs- og udlægskanter på bladet firkantet og spidse karakteristika. I masseproduktionen af motorblade er de teknologiske problemer forbundet med høj-effektivitet og høj-kvalitet bearbejdning af bladeindlæg og -udlæg ikke fuldt ud løst.

Anpasselig bearbejdningsteknologi

Adaptiv maskinteknologi er opdelt i tre former, nemlig adaptiv planlægning af værktøjspositionstrajektorier, adaptiv kontrol af numerisk styringssystem og adaptiv maskning kombineret med digital detektion [3]. I Kina er adaptiv maskinteknologi blevet succesfuldt anvendt til præcist forgning/rulleringsbladmaskning, genopretning af skadede blade og lineær friktionssværgeaf monolithiske bladdiske. Selvom adaptiv maskinteknologi har gjort gennembrud og udvikling på både teoretisk og praktisk plan, er den teknologiske ingeniøransøgning af adaptiv maskning stadig en populær forskningsteknologi inden for produktion af flyvedrejere.

Anti-uståelsesmanufacturerteknologi

Materialefremtrædning og overfladebearbejdning defekter er blevet de hovedsaglige årsager til fejl på flyvedrejebens komponenter, og fejlene viser en voksende tendens. Derfor har "anti-fremtrædningsproduktion" blevet en populær teknologi inden for produktion af flyvedrejer. Anti-fremtrædningsproduktionsteknikken henviser til produktionsprocessen, hvor man forbedrer komponenternes fremtrædningslevetid ved at ændre materialernes organisation og spændingsfordeling under komponentproduktion uden at ændre materialet eller tværsnitsstørrelsen. Fremtrædningslevetiden påvirkes hovedsagelig af varmebehandling, miljøkorrosion, overfladequalitet, spændingskoncentration, overfladesspænding og andre faktorer. Den primære metode i anti-fremtrædningsproduktion er at reducere spændingskoncentrationen og forbedre komponenternes overflade-styrke. At reducere spændingskoncentrationen indebærer at sikre integriteten af den bearbejdede overflade, og den bedste måde at forbedre komponenternes overflade-styrke på er gennem kuglestråling. I processen med flyvedrejeproduktion mod fremtrædning er der udviklet flere nye kuglestrålingsmedier i den traditionelle kuglestrålingsproces, og de nye teknologier såsom laserskudstråling, ultralydskudstråling og højtryksvandskuglestråling anvendes nu bredt.

Teknologi til forebyggelse af fuglestød

Den hyppige forekomst af fuglestød er blevet et uundgåeligt problem i udviklingen af flymotorer, og der er blevet foretaget omfattende forskning både hjemme og udlandet. I juli 2015 udgav USA's FAA meddelelsen "Krav for fuglestød til transportfly", hvilket ikke kun stillede specifikke krav og regler for fremtidig forebyggelse af fuglestød og skader forårsaget af fremmede genstande på flymotorer, men også pegede på en ny forskningsretning for udviklingen af nye motormaterialer og teknologi til fremstilling af nye strukturer.