U svakoj lopatici turbine krije se svemir

Ljepota svemira leži u njegovoj tajanstvenosti i dubini. Sama Mliječna staza sadrži bezbrojne galaksije, zvijezde i prašinu, daleko izvan dometa ljudskog promatranja. Jeste li znali da turbinske lopatice zrakoplovnih motora također sadrže "svemir" materijala. U ovom "svemiru" atomi i molekule su pametno kombinirani kako bi pomogli motoru da ispuni različite zahtjeve u pogledu performansi.

Lopatice turbine

Lopatice turbine jedan su od najkritičnijih dijelova u zrakoplovnom motoru. Nalaze se u dijelu motora s najvišom temperaturom, najsloženijim stresom i najsurovijim okruženjem. Brojni su, složenog su oblika, imaju visoke dimenzionalne zahtjeve i teško ih je obraditi, što izravno utječe na performanse motora zrakoplova.

Napredni zrakoplovni motori mogu raditi na temperaturama iznad 1700°C

Nakon tlačenja, tlak je čak i više od 50 atmosfera

Kako bi se zadovoljili zahtjevi performansi motora, pouzdanosti i životnog vijeka, materijali lopatica turbine moraju imati izvrsnu čvrstoću na visokim temperaturama, dobru otpornost na oksidaciju, otpornost na toplinsku koroziju, kao i dobru otpornost na zamor i lom i druga sveobuhvatna svojstva.

Istraživanje i razvoj materijala

Proces razvoja materijala oštrice

U 1930-ima istraživači su razvili visokotemperaturne legure s izvrsnim performansama pri visokim temperaturama kako bi zamijenili nehrđajući čelik, što je omogućilo upotrebu oštrice na temperaturama do 800°C. Ubrzo nakon toga, pojava tehnologije vakuumskog taljenja potaknula je razvoj lijevanih visokotemperaturnih legura, a polikristalne legure postupno su počele postajati glavni materijal za lopatice turbina.

U 1980-ima, istraživači su otkrili tehnologiju usmjerenog skrućivanja, koja može poboljšati čvrstoću i plastičnost legura i poboljšati performanse legura na toplinski zamor kontroliranjem stope rasta kristala i preferencijalnim rastom zrna. Na toj su se osnovi počele razvijati monokristalne visokotemperaturne legure koje su postale dominantan materijal za lopatice turbina zrakoplovnih motora visokih performansi.

Proizvodni proces

Nije dovoljno imati materijale s izvrsnim performansama. Turbinske lopatice zrakoplovnih motora također zahtijevaju preciznu tehnologiju izrade - proces livenja u kalupe.

Priprema jezgre, voska i ljuske

U lijevanju šupljih oštrica za ulaganje, keramičke jezgre se često koriste za izradu dišnih putova: keramička jezgra se stavlja u oštricu od pčelinjeg voska, omota se porculanskom glinom i zagrijava, a vosak iznutra se ispušta nakon pečenja kako bi se formirala šupljina za lijevanje; voštani kalup obložen je vatrostalnim premazom i sinteriran na visokoj temperaturi, a tvrda ljuska kalupa se formira nakon što se voštani kalup rastali. Rastaljeni metal se ulijeva u unutarnju šupljinu ljuske kalupa kako bi se dobio odljevak.

Usmjereno skrućivanje

Pod strogom kontrolom temperature, više zrna se natječu u rastu, dopuštajući dominantnom zrnu da uđe u šupljinu. Kako sučelje kruto-tekuće napreduje, zrno nastavlja rasti, čime se dobiva jednostruka kristalna oštrica.

Test

Nakon što su lopatice turbine izrađene, posebnim kemijskim postupkom otopi se keramička jezgra, a zatim se izbuše otvori za hlađenje i nanese sloj toplinske barijere kako bi se osigurala izolacija i hlađenje. Nakon rendgenskog pregleda, oštrice su dovršene.

Rashladna struktura

Za motore, povećanje temperature plina na ulazu u turbinu može povećati potisak, čime se poboljšava učinkovitost motora i omjer potiska i težine. U trenutnim zrakoplovnim motorima, temperatura plina na ulazu u turbinu premašuje graničnu temperaturu koju materijal lopatice otporan na visoke temperature može izdržati, pa se mora koristiti učinkovita metoda hlađenja za smanjenje temperature stijenke lopatice turbine.

Tehnologije hlađenja koje se koriste u turbinskim lopaticama uglavnom uključuju konvekcijsko hlađenje, udarno hlađenje, filmsko hlađenje i laminatno hlađenje.

Future

S razvojem znanosti i tehnologije, tehnologija aditivne proizvodnje, lasersko oblikovanje i druge tehnologije će se koristiti u proizvodnji turbinskih lopatica. Turbinske lopatice budućnosti imat će bolje performanse i bolje će osiguravati snagu za letjelice da se uzdignu u nebo.

Kontaktirajte nas

Zahvaljujemo na interesu za našu tvrtku! Kao profesionalna tvrtka za proizvodnju dijelova plinskih turbina, nastavit ćemo biti predani tehnološkim inovacijama i poboljšanju usluga, kako bismo pružili više kvalitetnih rješenja za kupce širom svijeta. Ako imate bilo kakvih pitanja, prijedloga ili namjera suradnje, mi smo više od rado ću ti pomoći. Molimo kontaktirajte nas na sljedeće načine:

WhatsAPP: +86 135 4409 5201

E-mail:[email protected]