Kaasaturbiini lehed: suunatud sulasemise valmistamine

Turbokiil on kaas turbini üks peamisi kuumenduses asuvaid komponente, mille uurimine ja tootmine on oluline näitaja riigi tehnoloogia arengust ja tööstuse ulatusest. Artiklis vaadeldakse hiljutisi edusamme turbokiilide valmistamise tehnoloogias. Uurimisrühma töö põhjal tutvustatakse suunasolidesoovitud kiilide valdkonna arengut ning pakutakse välja fookussuundumusi.

Suunatud solidifitseerimistechnoloogia viitab teknoloogiale, mis loob kindla suuna järjekorras temperatuuri gradiendi sunnitud vahendite abil solidifitseerimisprotsessi ajal, nii et solidifitseerimine toimub teatud suunas. Metalli solidifitseerimisprotsessis on olemas temperatuuri gradient spetsiifilises suunas vahel juba solidifitseerinud osa ja veel solidifitseerimata veesedikese vahel, mis põhjustab metalli solidifitseerumise vedruksu vastu suunatud suunas. Suunatud solidifitseerimistechnoloogia kasutamisel saab saada tulpp- või ühekristalliga spetsiifilise orientatsiooniga ning valmistada tulpp- või ühekristalliline leht, mille omadused võivad oluliselt paranduda.

1960. aastate lõpus rakendas Versnyder ja teised suunasolidesatsioonitehnoloogiat superliitmete tootmiseks, mis paremini kontrollis solidesatsioonistruktuuri kristalloorientatsiooni, vähendas risti kristallipiirid ning oluliselt parandas superliitmete mehaanilisi omadusi. Suunasolidesatsioonitehnoloogia arendas mitmeid meetodeid pärast kümnendite uurimist: eksotermilise pulberi (EP) meetod, võimsuse madaldamise (PD) meetod, kiirsolidesatsiooni (HRS) meetod ja traditsioonilised tehnikad nagu HRS [12] ja vedelmetali järvitus (LMC). Praegu on kiirsolidesatsioonimeetod ja vedelmetali järvitamine laialdaselt kasutusel.

Kõrge kiirusega sulandumismeetod on viis, kuidas teha vedelikud nii, et need liiguvad ühes suunas kaugemale kõrgtemperatuuri piirkonnast, et saavutada ühepoolsulandumine. See meetod parandab probleemi, mis tekib sulandumisprotsessi käigus temperatuurigradiendi allahäägimise tõttu. Kõrge kiirusega sulandumismeetodi põhimõte on nähtav joonisel 1(a). Kleitri allosas on paigutatud adiabaatne kaugustegur ning teguril on avatud rong, mis on veidi laiem kui vedelik. Kleitri sees hoiakse soojana. Metalli sulandumisprotsessi ajal tükeldatakse kujuste võrv aeglaselt alla, nii et metalli osa, mis on väljaspool, hakkab jääma ja sulanduma, samas kui kleitris asuv metalljäätis on endiselt soojas olekus, mille tulemusena moodustub akssiaalne temperatuurigradiend. Kõrge kiirusega sulandumismeetod pakub kõrget ja stabiilset temperatuurigradiendi ja jäädumiskiirust ning võimaldab saada pikka tulppristüklit ja细则struktuuri, mis parandab oluliselt vedelike mehaanilisi omadusi, kuid meetodi temperatuurigradiend ei ole siiski piisav ning suurte ja paksate vedelike suunatud sulandumisel tekivad ikka veel vedelikupuudused nagu pruunid ja tainemained.