W każdej łopatce turbinowej ukryty jest wszechświat

Piękno wszechświata tkwi w jego tajemnicy i głębokości. Same Mleczna Droga zawiera niezliczone galaktyki, gwiazdy i pył, daleko poza zasięgiem ludzkiej obserwacji. Czy wiedziałeś, że łopatki turbin silników lotniczych zawierają również "wszechświat" materiałów. W tym "wszechświecie" atomy i cząsteczki są sprytnie połączone, aby pomóc silnikowi spełnić różne wymagania dotyczące wydajności.

Łopatki turbin

Łopatki turbin są jednymi z najważniejszych części silnika samolotowego. Znajdują się one w części silnika o najwyższej temperaturze, najbardziej skomplikowanym stresie i najbnajgorszym środowisku. Są liczne, złożone pod względem kształtu, mają wysokie wymagania wymiarowe i są trudne do przetworzenia, co bezpośrednio wpływa na wydajność silnika samolotowego.

Nowoczesne silniki lotnicze mogą działać przy temperaturach powyżej 1700 ° C

Po zwiększeniu ciśnienia ciśnienie wynosi aż ponad 50 atmosfer

Aby spełnić wymagania dotyczące wydajności silnika, niezawodności i życia użytkowego, materiały łopatek turbinowych muszą posiadać doskonałą wytrzymałość na wysoką temperaturę, dobrą odporność na utlenianie, odporność na termiczną korozję oraz dobre właściwości zmęczeniowe i pęknienia, wraz z innymi zintegrowanymi właściwościami.

Badania i rozwój materiałów

Proces rozwoju materiału łopatki

W latach 30. XX wieku badacze opracowali stopy wysokotemperaturowe o doskonałych właściwościach wysokotemperaturowych, aby zastąpić nerezę, co pozwoliło na wykorzystanie łopatki przy temperaturach do 800 ° C. Wkrótce potem wynalezienie technologii topienia próżniowego popchnęło rozwój odlewniczych stopów wysokotemperaturowych, a stopy wielokrystaliczne stopniowo zaczęły stawać się głównym materiałem dla łopatek turbinowych.

W latach 80. XX wieku badacze odkryli technologię kierunkowego utwardzania, która może poprawić wytrzymałość i plastyczność stopów oraz ulepszyć ich odporność na termiczne zmęczenie przez kontrolowanie tempa wzrostu krystalizacji i umożliwienie preferencyjnego wzrostu ziaren. Na tej podstawie zaczęły się rozwijać pojedyncze krystaliczne wysokotemperaturowe stopy, które stały się dominującym materiałem w turbinowych łopatkach silników lotniczych o wysokiej wydajności.

Proces produkcji

Posiadanie materiałów o doskonałych właściwościach nie wystarcza. Łopatki turbin silników lotniczych wymagają również precyzyjnej technologii produkcji – procesu inwestycyjnego lejania.

Przygotowanie rdzenia, wosku i obudowy

W inwestycyjnym lejce pustaków często używa się rdzeni ceramicznych do tworzenia kanałów powietrznych: rdzeń ceramiczny jest umieszczony w łopacie z wosku pszczeliny, owinięty gliną porcelanową i nagrzany, a wosk wewnątrz wydostaje się po spalaniu, tworząc przestrzeń do lejce; formka woskowa jest pokryta ogniotrwałą warstwą i spalana przy wysokiej temperaturze, tworząc twardą formę po stopieniu wosku. Roztopione metaliki są wlewywane do wnętrza formy, aby uzyskać odlew.

Kierunkowe krzepnięcie

Pod ścisłym kontrolowaniem temperatury wiele ziaren rywalizuje o wzrost, pozwalając dominującemu ziarnu wejść do przestrzeni. W miarę postępowania interfejsu stało-żytowego ziarno kontynuuje wzrost, co umożliwia uzyskanie łopatki jednokrystalicznej.

T est

Po wykonaniu łopatek turbinowych stosuje się specjalny proces chemiczny do rozpuszczenia rdzenia ceramicznego, a następnie wiert się otwory chłodnicze i nanosi się barierę termiczną dla izolacji i chłodzenia. Po inspekcji rentgenowskiej łopatki są gotowe.

Struktura chłodzenia

W przypadku silników, zwiększenie temperatury gazu przy wejściu do turbiny może zwiększyć ciągu, co poprawia efektywność silnika i stosunek ciężaru do ciągu. W obecnych silnikach lotniczych temperatura gazu przy wejściu do turbiny przekracza limitową temperaturę, jaką mogą wytrzymać materiały ostrzy turet opornych na wysokie temperatury, dlatego konieczne jest użycie skutecznej metody chłodzenia, aby obniżyć temperaturę ścianki ostrza turbinowego.

Technologie chłodzenia stosowane w ostrzach turbin obejmują m.in. chłodzenie konwekcyjne, chłodzenie przez impregnację, chłodzenie filmowe oraz chłodzenie laminarne.

F wytrzymałość

Z rozwojem nauki i techniki, technologie produkcyjne takie jak wytwarzanie addytywne, formowanie laserowe i inne będą stosowane w produkcji ostrzeg turbin. Ostrza turbin przyszłości będą miały lepsze parametry i bardziej skutecznie zapewnią moc samolotom, aby wzlatywać w niebo.

Skontaktuj się z nami

Dziękujemy za zainteresowanie naszą firmą! Jako profesjonalny producent części turbin gazowych będziemy dalej angażować się w innowacje technologiczne i poprawę usług, aby oferować jeszcze więcej wysokiej jakości rozwiązań dla klientów na całym świecie. Jeśli masz jakiekolwiek pytania, sugestie lub zamiary współpracy, z przyjemnością Ci pomожemy. Skontaktuj się z nami w następujący sposób:

WhatsAPP: +86 135 4409 5201

E-mail ：[email protected]