Βελτιστοποίηση θερμικής επεξεργασίας πτερυγίων αεριοστροβίλου: εφαρμογή τεχνολογίας θερμικής διάχυσης και λάσπη θωράκισης υψηλής θερμοκρασίας Ελλάδα

Ως σύγχρονος βασικός μηχανολογικός εξοπλισμός ισχύος, η βελτίωση της απόδοσης των αεριοστροβίλων είναι ζωτικής σημασίας για τη χρήση ενέργειας και τη βιομηχανική ανάπτυξη. Προκειμένου να βελτιωθεί η απόδοση των αεριοστροβίλων, οι ερευνητές έχουν λάβει διάφορα μέτρα στο σχεδιασμό και την επιλογή υλικού των πτερυγίων του στροβίλου. Με τη βελτιστοποίηση του σχεδιασμού των πτερυγίων, την επιλογή νέων ανθεκτικών σε υψηλή θερμοκρασία υλικών και την επίστρωση της επιφάνειας του πτερυγίου με προστατευτικές επιστρώσεις υψηλής θερμοκρασίας (όπως η επίστρωση NiCoCrAlY), η απόδοση λειτουργίας των αεριοστροβίλων μπορεί να βελτιωθεί σημαντικά. Αυτές οι επικαλύψεις ευνοούνται από τους επιστήμονες υλικών επειδή είναι εύκολες στην εφαρμογή, απλές κατ' αρχήν και αποτελεσματικές.

Ωστόσο, τα πτερύγια αεριοστροβίλων που λειτουργούν για μεγάλο χρονικό διάστημα σε περιβάλλοντα υψηλής θερμοκρασίας αντιμετωπίζουν το πρόβλημα της διάχυσης στοιχείων μεταξύ της επικάλυψης και του υποστρώματος, γεγονός που θα επηρεάσει σοβαρά την απόδοση της επίστρωσης. Προκειμένου να λυθεί αυτό το πρόβλημα, η τεχνολογία επιφανειακής θερμικής επεξεργασίας, όπως η εφαρμογή προστατευτικών επιστρώσεων υψηλής θερμοκρασίας και η τοποθέτηση στρώσεων φραγμού διάχυσης, μπορεί να βελτιώσει αποτελεσματικά την αντίσταση σε υψηλή θερμοκρασία και τη διάρκεια ζωής των λεπίδων, βελτιώνοντας έτσι την απόδοση λειτουργίας και την αξιοπιστία των λεπίδων. ολόκληρου του αεριοστρόβιλου.

Πλεονεκτήματα της τεχνολογίας διάχυσης θερμότητας και του πολτού θωράκισης

Η τεχνολογία θερμικής διάχυσης χρησιμοποιείται σε επεξεργασία τροποποίησης επιφανειών υψηλής θερμοκρασίας από το 1988. Αυτή η τεχνολογία μπορεί να σχηματίσει ένα λεπτό ανθρακούχο στρώμα στην επιφάνεια υλικών που περιέχουν άνθρακα όπως χάλυβας, κράμα νικελίου, κράμα διαμαντιού και καρβίδιο με τσιμέντο, σκληρύνοντας σημαντικά την επιφάνεια του το υπό επεξεργασία υλικό. Τα υλικά που υποβάλλονται σε επεξεργασία με θερμική διάχυση έχουν υψηλότερη σκληρότητα και εξαιρετική αντοχή στη φθορά και αντοχή στην οξείδωση, γεγονός που μπορεί να αυξήσει σημαντικά τη διάρκεια ζωής των μητρών σφράγισης μετάλλων ρυζιού, των εργαλείων μορφοποίησης, των εργαλείων διαμόρφωσης κυλίνδρων κ.λπ., έως και 30 φορές.

Στην κατασκευή αεροκινητήρων, η διαδικασία θερμικής επεξεργασίας των πτερυγίων του στροβίλου είναι ζωτικής σημασίας για τη βελτίωση της απόδοσης του κινητήρα. Ο πολτός κάλυψης που εισήχθη πρόσφατα της Dalian Yibang είναι ειδικά σχεδιασμένος για διαδικασίες επίστρωσης διάχυσης υψηλής θερμοκρασίας και μπορεί να παρέχει καλή προστασία σε ακραία περιβάλλοντα που υπερβαίνουν τα 1000°C, βελτιώνοντας έτσι σημαντικά την αποδοτικότητα της παραγωγής και τη σταθερότητα της διαδικασίας.

Σταθερότητα σε υψηλές θερμοκρασίες: Η λάσπη κάλυψης αποδίδει καλά σε διαδικασίες επίστρωσης διάχυσης υψηλής θερμοκρασίας που υπερβαίνουν τα 1000°C, αποφεύγοντας τον κίνδυνο μαλακώματος των παραδοσιακών υλικών κάλυψης σε υψηλές θερμοκρασίες και διασφαλίζοντας την αξιοπιστία της επίστρωσης.

Δεν απαιτείται επίστρωση φύλλου νικελίου: Σε σύγκριση με τις παραδοσιακές μεθόδους, η λάσπη κάλυψης δεν απαιτεί πρόσθετη επίστρωση φύλλου νικελίου, η οποία απλοποιεί τα βήματα λειτουργίας και εξοικονομεί χρόνο εργασίας και κόστος υλικού.

Γρήγορη ωρίμανση: Σε θερμοκρασία δωματίου, η λάσπη κάλυψης αρχίζει να σκληραίνει σε μόλις 15 λεπτά και ωριμάζει πλήρως μέσα σε 1 ώρα, συντομεύοντας σημαντικά τον κύκλο παραγωγής και κάνοντας τη διαδικασία εμβάπτισης και βουρτσίσματος πιο αποτελεσματική.

Απλή λειτουργία και εύκολη αφαίρεση: Οι χειριστές μπορούν εύκολα να αφαιρέσουν τη στερεοποιημένη λάσπη κάλυψης με ένα σκληρό πλαστικό μαχαίρι, μειώνοντας την πολυπλοκότητα της διαδικασίας και τις απαιτήσεις για δεξιότητες λειτουργίας.

Υψηλή απόδοση εργασίας: Η λάσπη κάλυψης υιοθετεί τη λύση "ξηρή σκόνη + κουτί". Ένα κουτί μπορεί να ολοκληρώσει την εργασία κάλυψης περίπου 10 εξαρτημάτων, γεγονός που βελτιώνει σημαντικά την αποτελεσματικότητα και την αξιοπιστία της διαδικασίας.

Τα σενάρια εφαρμογής των αεριοστροβίλων βαρέως τύπου είναι κυρίως παροχή ρεύματος εδάφους, βιομηχανική και οικιακή θέρμανση, επομένως ο τελικός σκοπός του στροβίλου αντικατοπτρίζεται στην ισχύ εξόδου του άξονα, οδηγώντας τη γεννήτρια να παράγει ηλεκτρική ενέργεια και μια ορισμένη ποσότητα καυσαερίων θερμοκρασία (για λέβητες απορριμμάτων θερμότητας κατάντη και ατμοστρόβιλους). Κατά το σχεδιασμό ενός αεριοστρόβιλου, είναι απαραίτητο να ληφθούν υπόψη τόσο ο μονοκύκλος όσο και ο συνδυασμένος κύκλος. Οι αεριοστρόβιλοι εστιάζουν περισσότερο στην απόδοση παραγωγής ενέργειας και στο τελικό προϊόν ή στη σχέση κόστους-αποτελεσματικότητας του προϊόντος και επιδιώκουν ανθεκτικά και αξιόπιστα υλικά, μεγάλους κύκλους συντήρησης και μεγάλα διαστήματα. Ο σχεδιασμός των κινητήρων αεροσκαφών επικεντρώνεται στην αναλογία ώσης προς βάρος. Το προϊόν πρέπει να σχεδιαστεί ώστε να είναι όσο το δυνατόν πιο ελαφρύ και μικρό και η ώθηση που δημιουργείται θα πρέπει να είναι όσο το δυνατόν μεγαλύτερη. Είναι ένας κύκλος, επομένως τα υλικά που χρησιμοποιούνται είναι πιο «high-end». Ταυτόχρονα, κατά τη σχεδίαση, δίνεται μεγαλύτερη έμφαση στην οικονομία καυσίμου σε λειτουργία χαμηλού φορτίου. Εξάλλου, τα αεροσκάφη περνούν τον περισσότερο χρόνο τους στη στρατόσφαιρα αντί να απογειώνονται.

Στην πραγματικότητα, τόσο οι κινητήρες αεροσκαφών όσο και οι επίγειοι αεριοστρόβιλοι είναι τα κοσμήματα στο στέμμα της βιομηχανίας λόγω της δυσκολίας της κατασκευής, του μακρού κύκλου Ε&Α και του ευρέος φάσματος των εμπλεκόμενων βιομηχανιών. Ωστόσο, έχουν διαφορετικές επικεντρώσεις και διαφορετικές προκλήσεις λόγω διαφορετικών πεδίων εφαρμογής. Υπάρχουν πολύ λίγες εταιρείες ή ιδρύματα στον κόσμο που μπορούν να παράγουν αεριοστρόβιλους βαρέως τύπου και κινητήρες αεροσκαφών, όπως η GE Pratt & Whitney στις Ηνωμένες Πολιτείες, η Siemens στη Γερμανία, η Rolls-Royce στο Ηνωμένο Βασίλειο, η Mitsubishi στην Ιαπωνία κ.λπ. ., επειδή περιλαμβάνει τη διασταύρωση πολλών επιστημονικών κλάδων, σχεδιασμού συστημάτων, υλικών, διαδικασιών και κατασκευής βασικών εξαρτημάτων κ.λπ., με μεγάλες επενδύσεις, μεγάλες χρόνο και αργά αποτελέσματα. Οι προαναφερθείσες εταιρείες έχουν επίσης βιώσει μια μακρά περίοδο ανάπτυξης για να εξελίσσονται και να βελτιώνουν τα προϊόντα τους στο σημερινό επίπεδο, με χαμηλότερο κόστος, υψηλότερη απόδοση και αξιοπιστία και χαμηλότερες εκπομπές ρύπων.