Optimalisering av varmebehandling av gaseturbinblader: anvendelse av termisk diffusjonsteknologi og høytemperaturskytingsler

Som moderne nøkkelkraftmaskinutstyr er forbedring av gass turbineffektiviteten avgjørende for energiutnyttelse og industriell utvikling. For å forbedre ytelsen på gasturbinene har forskere tatt flere tiltak i designet og materialevurderingen av turbinebladene. Ved å optimere bladedesignet, velge nye høytemperatursikte materialer og dekke bladets overflate med høytemperaturbeskyttende dekker (som NiCoCrAlY-dekk), kan arbeids-effektiviteten til gasturbinene forbedres betydelig. Disse dekkene blir sett på med gunst av materialeforskere fordi de er enkle å implementere, simple i prinsippet og effektive.

Likevel står gaseturbinsblad som opererer i lange tidsperioder i høytemperaturmiljøer overfor problemet med interdiffusjon av elementer mellom dekkningen og substratet, noe som vil påvirke dekkningens ytelse alvorlig. For å løse dette problemet kan overflatedefterings teknologi, som anvendelse av høytemperaturskyttsdekkninger og oppsett av diffusjonsbarrierelag, forbedre effektiviteten og tjenestelivet til bladene effektivt, noe som forbedrer driftseffektiviteten og pålitteligheten til hele gaseturbinen.

Fordeler med varmediffusjonsteknologi og skjermet slur

Termisk diffusjonsteknologi har blitt brukt i høytemperatur overflatebehandling siden 1988. Denne teknologien kan danne en tynt karbonisert lag på overflaten av karboninnholdige materialer som stål, nikkelalloy, diamantalloy og sementert karbid, noe som kraftig hardner overflaten på det bearbeidede materialet. Materialer behandlet med termisk diffusjon har høyere hardhet og fremragende motstandsdyktighet mot slipning og oksidering, hvilket kan øke tjenestelivet til risemetalstempingsformer, formverktøy, rullformingsverktøy osv. opp til 30 ganger.

I produksjonen av flymotorer er varmebehandlingsprosessen av turbinblader avgjørende for å forbedre motoregenskapene. Dalian Yibangs nylig innførte maskeringsløsning er spesialdesignet for høytemperaturdiffusjonsdekningsprosesser og kan gi god beskyttelse i ekstreme miljøer over 1000 ° C, noe som betydelig forbedrer produsentseffektiviteten og prosessstabiliteten.

Høy temperaturstabilitet: Maskeringsleire presterer godt i høytemperaturdiffusjonsbehandlesesprosesser som overskrider 1000 ° C, og unngår risikoen for at tradisjonelle maskeringsmaterialer bløtner ved høy temperatur, noe som sikrer pålitteligheten til behandlesen.

Ingen nikkel Aluminium foil-behandlese nødvendig: I motsetning til tradisjonelle metoder trenger maskeringsleiren ikke ekstra nikkel Aluminium foil-behandlese, noe som forenkler operasjonsstegene og sparer arbeidstid og materialekoster.

Rask hardening: Ved romtemperatur begynner maskeringsleiren å hårde etter bare 15 minutter og er fullstendig hardet innen 1 time, noe som betydelig forkorter produksjonskjeden og gjør dip- og penslingsprosessen mer effektiv.

Enkel operasjon og lett fjerning: Operatører kan enkelt fjerne solidifisert maskeringsleire med en hard plastkniv, noe som reduserer prosessens kompleksitet og kravene til operasjonsferdigheter.

Høy arbeids-effektivitet: Maskeringsleiren bruker "tørrpulver + boks"-løsningen. En boks kan fullføre maskeringsarbeidet for omtrent 10 deler, noe som betydelig forbedrer effektiviteten og påliteligheten av prosessen.

Bruksomstendighetene for tunge gassøyler er hovedsakelig jordbunnsstrømforsyning, industriell og borgerlig oppvarming, så den endelige formålet medøylen reflekteres i aksens utgangsprestasjon, drivning av generatoren til å produsere strøm, og en bestemt utslapptemperatur (for nedstrøms avfallsvarmeboiler og dampmaskiner). Ved design av en gassøyler er det nødvendig å ta hensyn til både enkelt- og kombinert syklus. Gassøyler fokuserer mer på effektiviteten ved kraftproduksjon og kostnads-effektiviteten av produktet, og søker etter varige og pålitelige materialer, lange vedlikeholdsperioder og lange intervaller. Designet av flymotorer fokuserer på forholdet mellom trakkraft og vekt. Produktet bør designes for å være så lett og lite som mulig, og trakkraften som genereres skal være så stor som mulig. Det er en enkelt syklus, så materialene som brukes er mer "høyklasse". Samtidig legges større vekt på brændstoftjenester under lavlast drift. Etter alt, tilbringer fly moste av tiden sin i stratospæren fremfor å take av.

I virkeligheten er både flymotorer og jordbaserte gassrør de dyrest verende i industriens kroner på grunn av vanskelig fremstilling, lang utviklingscyklus og et bredt spekter av involverte industrier. Likevel har de ulike fokusområder og ulike utfordringer på grunn av forskjellige anvendelsesfelt. Det finnes veldig få selskaper eller institusjoner i verden som kan produsere tunge gassrør og flymotorer, for eksempel GE Pratt & Whitney i USA, Siemens i Tyskland, Rolls-Royce i Storbritannia, Mitsubishi i Japan, osv., fordi det inngår krysset mellom flere disipliner, systemdesign, materialer, prosesser og fremstilling av nøkkeldelene, med store investeringer, lang tid og treg resultatoppnåelse. De ovennevnte selskapene har også gjennomgått en lang utviklingsperiode for å forbedre og forfaine sine produkter til dagens nivå, med lavere kostnader, høyere ytelse og pålittighet, samt mindre utslipp.