Hogyan készítenek repülőgép-motoros magas nyomású turbin rotorlápokat?

A repülőgép-motoros magas nyomású turbin rotorlápok gyártási elve nagyon egyszerű, de a folyamatban szereplő különféle paramétereknek sok kísérletre van szükség ahhoz, hogy megkapjuk minden egyes csomópont paramétereit, a segédanyagok összetételét és rengeteg szerencsét.

Először is, a magas nyomású turbin rotorlápok bonyolult belső hűtő levegővezetékeket igényelnek (lásd az alábbi ábrát). Először a belső hűtő levegővezetékeket készítik el (a hűtő levegő lyukakat később tárgyaljuk). Ezután a vakumformát egy speciális kerámikából ágyazzák be, hogy képzük a vezetékeket.

Ez a kerámia légúti formát megkapva, összerakja a lészeles külső formával és beteszük a lábasba. A fémhajtóm* a felső részből lép be a forma üregébe (beleértve a kerámia légútbeli formát és a vakaró külső formát). Sokszor nagyon bonyolult számtalanszor készíteni a formázás közötti rétegeket. Német vállalatok robotokkal csinálják, és úgy tűnik, Oroszország még mindig néni borítékait használja. Ezek a borítékok közvetlenül meghatározzák a lábas minőségét, és az eltolás aránya extrém mértékben alacsony.

Ezen időpontban a lábasgép szigorúan ellenőrzi a fémhajtóm hőmérsékletét, majd engedni hagyja, hogy egy vízszintes síkon szilárduljon (azaz a kristall növekedése), alulról felfelé, amikor a kristall a spirálabban (kristallválasztó) egymást kiürítve és kiválasztva, végül csak egyetlen kristall marad, amely a leginkább illeszkedik az előre meghatározott irányba, és ez a kristall tovább fog növekedni felfelé.

Mivel a magasnyomású tengely több mint 10 000-szor kell forduljon, minden darab több mint 10 tonna centrifugális erő hatással van bírva, és mivel a nikkelkristallek erőssége minden irányban különböző, ennek átlója (a legerősebb irány) 10 fokon belül kell hogy illeszkedjen a centrifugális erő irányához. (Még egy megjegyzés: a héanyomású turbin rotorában használt egyirányú nikkelalit az anyag kristallstruktúrájától függ, de nemcsak egyetlen kristallból állhat, mivel az egyetlen kristall olvadáspontja 50K-rel magasabb, mint a polikristallinének (beleértve az egyirányú kristallokat)).

A sikerarány nem túl magas. Amennyit tudok, Németország számos kiváló pontossági öntési gyárának ki lett fordítva ez a folyamat, végül破产 lették. A küszöb valójában túl magas.

Végül megkaphatjuk a kész terméket, és egy speciális alkat használnak a kerámia légúton belüli formák feloldására, amelyek hűtőlyukakat alkotnak. Léteznek elektromos disszolúciós lyukak és elektrokémiai lyukak. A leggyakoribb lyukakat lasersal készítik. A lyukak alakja is nagyon bonyolult. Ezután következik az elektrodepozíció feldobjása, ami szintén immár tudományos ismeret.

Az alábbi képen baloldalon látható a polikrystallin, a közepen az egyirányú kristall, jobboldalon pedig az egyszeres kristall.

Azonban a formálás után a lészeknek nincs légcsatorna az belső hűtőlegfolyam és a lészeffel kapcsolatosan. Ez általában laserrel történik. Mivel a hűtőlegfolyam nyomása jelentősen csökken, amikor kivevésre kerül a magasnyomású tömörből, és áramlik a üres tengelyről a magasnyomású turbinára, bár a központi légfolyam nyomása is csökken a égés során, és a folyamat a tengelyről a lészéig bizonyos centrifugális összenyomó és nyomás-növelő hatást okoz, még mindig magasabb statikus nyomásra van szükség ahhoz, hogy a hűtőlegfolyamot a lészeffel találkozzon. Ekkor egy terjedt keresztmetszetű lyukra van szükség ahhoz, hogy kezelje a hűtőlegfolyamot, csökkenti a dinamikus nyomást és növeli a statikus nyomást, majd a hűtőlegfolyam távolítja a forró központi légfolyamot a lészeffel (rengeteg emberi téveszmény). Továbbá túl nagy sebesség esetén a hűtés közvetlenül befoghat a központi légfolyamba, és más feladat is van: egy hűtőlegfilm rétegét kell alkotnia a lészeffel, hogy védje azt, ami lassítást és nyomás-növelést igényel.

Ezért ez a típusú lyuknak optimalizálnia kell a geometriai alakját a különböző pozíciókra. A laserlyukolást könnyen automatizálható, de a hátrány, hogy belső felületi tömegfeszültségek lesznek.

A turbin statort (egyirányú kristall, témán kívül) érintkezési hűtési lyukokkal kell ellátni, hogy szolgálja a következő turbin rotorot. Ez a lyuk rendkívül hosszú és nem bírja el a belső tömegfeszültséget, ezért elektrokémiai rovarral készítik. Természetesen ezek nem abszolútak, és a különböző cégek más-más feldolgozási módszereket használnak.

Ezt követően egy egyetlen részcsöves turbinláp készült, de még nem volt revényezve. A modern turbinlapoknak zirkónium-dioxidból készült hőállító revényréteg szükséges. Ez a anyag kerámia, ami viszonylag ropogós. Amikor a turbin működik, ha lenyűgözésre van szükség, akkor az egész darab lehullhat, és a turbinlapok azonnal elolvadhatnak. Ez abszolút elfogadhatatlan a Hangfa szempontjából.

Azonban létezik az EB-PVD folyamat (Elektron sugár fizikai parasztfeldolgozás), amely egy feldületi eljárás.

Természetesen sok más anyagra is szükség van előtte, például platinázásra (platinum), plazmásításra stb. Van még egy réteg, amely megerősíti a zirkóniumot és mint illesztőanyag ragasztja össze. Természetesen vannak kis különbségek a vállalatok között, és ezek nem statikusak.

Először is, az elektronpuska elektroncsapot bocsájt ki, amelyet a mágneses mező irányít, és eltalálja a cirkońsztartalékokat. Az elektronok által bombázott tartalék gázállapotba térvén válik, és a gázális cirkondioxid az oldalra vezetésre kerül, hogy elkezdjen növekedni a varrónél. A cirkondioxid kis palackokká nő, amelyeknek 1 mikron a sugaruk és 50 mikron hosszúságuk van, sűrűn fedik a levelek felszínét, anélkül, hogy porok lennének felvillanyosítva. Mivel nem egész porcelánrész, a kis palackok kicsit mozgathatóak egymás mellett, anélkül, hogy egészen leborulnának, ami megoldja azt a problémát, amelyet a deformáció okoz.

A cirkoniumokszid rendkívül magas keménységgel és rendkívül alacsony hővezetéssel rendelkezik, amely nagyon meredek hőmérsékleti gradienszt eredményez a nikkelen alapanyag és a forró magási légyen között. Belső hűtés és levegőfilmet hűtés segítségével a varrógép hosszú időn keresztül magas erősségel és magas megbízhatósággal működhet olyan környezetben, amely messze magasabb, mint saját olvadási hőmérséklete.

Ezen a ponton a varrógép felszíne kész. A turbinakarkaiba való illeszkedéshez a varrógépnek szintén kell egy borostyánális vagy csuklós szerkezetű varrógép gyökere.

Ahogy már említettük, minden egyes turbinavarrógép tíztönt feletti centrifugális erőt bír el a munka közben, és a varrógép gyökét is nagyon finoman kell feldolgozni. A nikkelalapú ultrahősötvözet rendkívül kemény, hőt ellenálló, és nagyon nehezen dolgozható.

A varrógép gyökét lecsiszolják. A varrógépet egy speciális rögzítő eszköz tartja, és az ellentétes geometriájú (női formájú) felső és alsó csiszoló kerekek belépnek.

Ez gyorsan elárasztja a kőtési keret, ezért egy pozitív diamantkőt helyezünk a két kő között, hogy folyamatosan elmosassa a kőtési keretet, így működésre marad. A diamantkereten lévő ipari diamantok robotokkal vannak rálöve.

Ezek után a folyamatok és az ellenőrzés után a lés készen áll a munkára. Csak egy része egy repülőgép-motornak, és egy repülőgép-motor is csak egy modul egy repülőgépen.