Van vuur tot vlucht: Ontdek de wonderen van thermische technologie in de productie van vliegtuigmotorenRecristallisatie

Inhibitietechniek

De uitstekende eigenschappen van een enkelkristal superleggering komen voornamelijk door de eliminatie van korrelgrenzen in de enkelkristalbladen, en herkristallisatie zal de hoogtemperatuursterkte van de oorspronkelijke enkelkristalleggering aanzienlijk verlagen. Na het gieten van de enkelkristalbladen moet er verdere bewerking plaatsvinden, zoals gasfilmboorgatenbewerking, wigverslijning, randplaatmilling, lasbewerking van de gietprocesgaten aan de bladspits, thermisch behandelen, montage en andere volgende bewerkingswerkzaamheden. Tijdens de motorbedrijfsfase ondergaan de bladen warme en koude luchtstromen, hoge temperaturen, enorme belastingen en heftige trillingen bij hoge snelheden, waardoor herkristallisatie mogelijk is. Er zijn al verschillende turbinebladuitvalLEN geweest. Daarom hebben recente studies binnen- en buitenland gebruikgemaakt van voorafgaande herstelthermische behandeling, carburiseren, coating en verwijderen van de oppervlaktevervormingslaag en andere gerelateerde methoden om herkristallisatie te onderdrukken en grensversterkings-elementen toe te voegen aan het herkristallisatieherstelwerk.

3D-printtechnologie

3D-printen, ook wel additief vervaardigen genoemd, integreert CAD, CAM, poedermetaaltechnologie, laserbewerking en andere technologieën. Met behulp van 3D-printtechnologie kunnen we de gedachten van het "brein" omzetten in een driedimensionaal object en een afbeelding van een onderdeel op de computer "echt" afdrukken als een fysiek onderdeel. De 3D-printtechnologie heeft een "revolutie" teweeggebracht in de productietechnologie en -concepten. De Monash Universiteit in Australië heeft met succes de wereldse eerste 3D-geprinte straalmotor geproduceerd. Tegelijkertijd werkt ze samen met Boeing, Airbus Group en Safran Group om 3D-geprinte prototype-motoren te leveren voor vluchttests bij Boeing en anderen. Met 3D-printtechnologie kan de productietijd van motonderdelen worden teruggebracht van drie maanden tot zes dagen.

In China is 3D-printtechnologie gebruikt om de slijtage van de bladspitzen van de turbofan-engine hoge-druk compressor rotorbladen te herstellen en opnieuw te gebruiken. 3D-printtechnologie is al gebruikt om niet-belastingsdelen en statische onderdelen van de motor te fabriceren, maar de mechanische eigenschappen van de onderdelen worden nog actief geëvalueerd. Tegelijkertijd wordt er ook uitgebreid onderzoek gedaan naar het gebruik van 3D-printtechnologie voor de productie van motordelen zoals rotoronderdelen en belastingsdelen.

Bladuitlaatrand (voor- en achterkant) bewerkings technologie

De machineringkwaliteit van de inlaat- en uitlaatrand van een straalmotorblad is een van de belangrijkste factoren die de aerodynamische prestaties van een straalmotor beïnvloeden. De inlaat- en uitlaatrand is ook het gebied waar vaak tekortkomingen optreden in het blad, en het gevoelige gebied voor titaniumlegeringen. Een groot aantal motoruitvalincidenten wordt veroorzaakt door machineringsfouten in de inlaat- en uitlaatrand van het blad. Omdat de inlaat- en uitlaatrand van het blad de dunste deel van het blad en de rand van het blad is, heeft deze weinig stijfheid, waardoor er grote veranderingen in vorm kunnen ontstaan tijdens de machinering, en vaak verschijnen de verwerkte inlaat- en uitlaatranden vierkant of puntig. In de massa-productie van motorbladen zijn de technologische problemen rond efficiënte en kwalitatieve machinering van de inlaat- en uitlaatrand van het blad nog niet volledig opgelost.

Adaptieve verwerkings technologie

Adaptieve machinetechnologie is verdeeld in drie vormen, namelijk: adaptief plannen van het traject van het werktuig, adaptieve controle van het CNC-systeem en adaptief machineren gecombineerd met digitale detectie [3]. In China is de adaptieve machinetechnologie succesvol toegepast in precisie-forging/rolling bladmachining, herstel van beschadigde bladen en lineaire wrijvingssouding voor het machineren van eenheidsbladschijven. Hoewel de adaptieve machinetechnologie doorbraken en ontwikkelingen heeft behaald in theorie en praktijk, blijft de ingenieurs-toepassing van adaptieve machinetechnologie een actueel onderzoeksonderwerp in de luchtvaartmotorproductie.

Anti-moeitetechnologie

Materiaalfatigue en oppervlaktebewerkingsdefecten zijn de hoofdoorzaken van het falen van onderdelen in vliegtuigmotoren geworden, en dit falen neemt steeds meer toe. Daarom is "anti-fatigue productie" een populaire technologie in de vliegtuigmotorproductie geworden. Anti-fatigue productietechnologie verwijst naar het productieproces dat de vermoeidheidsleven duur van onderdelen verbetert door de structuur en spanningsspread van materialen te veranderen tijdens het productieproces van onderdelen, zonder het materiaal of de doorsnede afmetingen te veranderen. De vermoeidheidsleven duur wordt voornamelijk beïnvloed door thermische behandeling, milieu corrosie, oppervlaktekwaliteit, spanningstoename, oppervlaktespanning en andere factoren. Het belangrijkste middel voor anti-fatigue productie is het verminderen van spanningstoename en het verbeteren van de oppervlaktesterkte van onderdelen. Het verminderen van spanningstoename houdt in om de integriteit van het bewerkte oppervlak te waarborgen, en de beste manier om de oppervlaktesterkte van onderdelen te verbeteren is schroefpeening. Tijdens het proces van anti-fatigue productie voor vliegtuigmotoren zijn verschillende nieuwe schroefpeeningmiddelen ontwikkeld in het traditionele schroefpeeningproces, en de nieuwe technologieën zoals laserschroefpeening, ultrageluids schroefpeening en hoogdrukwater schroefpeening worden breed toegepast.

Technologie voor het voorkomen van vogelinslagen

De veelvoorkomende vogelinslagen zijn een onvermijdelijk probleem in de ontwikkeling van vliegtuigmotoren, en er wordt uitgebreid onderzoek naar gedaan zowel binnenlands als buitenlands. In juli 2015 publiceerde de Amerikaanse FAA het "Bird strike Requirements for transportation aircraft"-kennisgeving, waarin niet alleen specifieke eisen en regels werden gesteld voor de toekomstige preventie van vogelinslagen en schade door vreemde voorwerpen bij vliegtuigmotoren, maar ook een nieuwe onderzoeksrichting werd aangewezen voor de ontwikkeling van nieuwe motormaterialen en nieuwe structuurproductietechnologie.