De la Foc la Zbor: Descoperirea minunilor tehnologiei termice în fabricarea motorilor aerodinamiciRecristalizare

Tehnica de inhibare

Proprietățile excepționale ale superaloiului de cristal unic sunt în principal datorate eliminării frontierelor de grâne ale lopatelor de cristal unic, iar recristalizarea va reduce semnificativ rezistența la înălțimea temperaturii a superaloiului original de cristal unic. După formarea prin topire a lopatelor de cristal unic, este necesar să se efectueze lucrări ulterioare precum perforarea găurilor pentru film de gaz, strugurenirea dințiilor, fresarea laterală a plăcii de muchie, sudarea gaurii tehnologice de la vârfurile lopatoarelor, tratamentul termic, montajul și alte operațiuni. În timpul funcționării motorului, loata este supusă impactului aerului cald și rece, temperaturilor ridicate, sarcinilor mari și vibrațiilor violente în timpul rotației rapide, ceea ce poate duce la recristalizare. Au avut loc câteva eșuări ale lopatoarelor turbinei. Prin urmare, în ultimii ani, cercetările din țară și străinătate au adoptat metode releate precum tratamentul termic pre-recuperare, carbonarea, aplicarea stratului de protecție și eliminarea stratului de deformare de la suprafață, precum și adăugarea elementelor de consolidare a frontierelor de grâne în munca de reparație a recristalizării.

tehnologia de imprimare 3D

Imprimarea 3D, cunoscută și sub numele de fabricare aditivă, integrează tehnologiile CAD, CAM, metalurgia prafurilor, procesarea cu laser și altele. Folosind tehnologia de imprimare 3D, putem transforma gândirea „a creierului” într-o entitate tridimensională și să imprimeți imaginea unei piese pe calculator într-o piesă „reală”. Tehnologia de imprimare 3D a realizat o schimbare „revoluționară” în tehnologia de fabricație și conceptul de prelucrare. Universitatea Monash din Australia a reușit să producă cu succes primul motor jet imprimat în 3D la nivel mondial. În același timp, aceasta colaborează și cu Boeing, Grupul Airbus și Grupul Safran pentru a oferi prototipuri de motoare imprimate în 3D pentru Boeing și alții pentru teste de zbor. Cu tehnologia de imprimare 3D, timpul de fabricație al componentelor motorului poate fi redus de la trei luni la șase zile.

În China, tehnologia de tiparire 3D a fost folosită pentru repararea și reutilizarea părților ușurate ale vârfurilor de lamă a rotoarelor compresorului de presiune ridicată al motorului turbofan. Tehnologia de tiparire 3D a fost folosită pentru producerea de părți neportante și părți statice pe motor, dar proprietățile mecanice ale părților sunt evaluate activ, în același timp, utilizarea tehnologiei de tiparire 3D pentru producerea de părți ale rotoarelor motoarelor, părți portante, etc., a efectuat de asemenea cercetări extinse.

Tehnologia de prelucrare a marginii de exhalare a lamei (margini frontală și posterioră)

Calitatea machetării muchiei de intrare și iesire a palei motorului aerodynamic este unul dintre factorii cheie care afectează performanța aerodinamică a motorului aerodynamic. Muchia de intrare și iesire este, de asemenea, parte sensibilă la defecțiuni a palei și zona sensibilă la defecțiuni ale aliajelor de titan. Un număr mare de evenimente de eșec ale motorului sunt cauzate de defecțiunile de machetare ale muchiei de intrare și iesire a palei. Deoarece muchia de intrare și iesire a palei este cea mai subțire parte a palei și marginea acesteia, rigiditatea sa este scăzută și deformarea în timpul machetării este mare, iar muchia de intrare și iesire a palei procesate apare adesea pătrată sau ascuțită. În producția masivă a palelor de motor, problemele tehnologice cheie legate de machetarea cu eficiență și calitate a muchiei de intrare și iesire a palelor nu au fost încă rezolvate complet.

Tehnologia de procesare adaptivă

Tehnologia de mașinărie adaptivă este împărțită în trei forme, anume, planificarea adaptivă a traiectoriei unui instrument, controlul adaptiv al sistemului de comandă numerică și mașinărie adaptivă combinată cu detectare digitală [3]. În China, tehnologia de mașinărie adaptivă a fost aplicată cu succes în mașinăria pentru forjare/lansare precisă a aripilor, repararea aripilor avariate și mașinăria pentru sudarea prin frecare liniară a discului monobloc al aripilor. Deși tehnologia de mașinărie adaptivă a făcut progrese și s-a dezvoltat atât pe plan teoretic cât și practic, aplicarea ingineristică a acestei tehnologii rămâne o tehnică de cercetare populară în fabricarea motorului de aviație.

Tehnologia de fabricație anti-oboz

Degradarea materialului și defecțiunile de machetare a suprafețelor au devenit principalele cauze ale eșecurilor componentelor motoarelor aero, iar aceste eșecuri au urcat într-un trend în creștere, astfel că "fabricația anti-obiectivă" a devenit o tehnologie populară în fabricarea motoarelor aero. Tehnologia de fabricație anti-obiectivă se referă la procesul de fabricație care îmbunătățește viața obișnuită a componentelor prin modificarea structurii și distribuției stresului al materialelor în timpul fabricației pieselor, fără a schimba materialul și dimensiunea secțiunii. Viața obișnuită este influențată în principal de tratamentul termic, coroziunea mediului, calitatea de suprafață, concentrația de stres, stresul de suprafață și alte factori. Principala metodă a fabricației anti-obiective este reducerea concentrației de stres și îmbunătățirea rezistenței de suprafață a pieselor. Reducerea concentrației de stres constă în menținerea integrității suprafeței machetate, iar cel mai bun mod de a îmbunătăți rezistența de suprafață a pieselor este bombardarea cu proiectile. În cadrul procesului de fabricație anti-obiectivă a motorului de avion, s-au dezvoltat diverse noi medii de bombardare cu proiectile în procesul tradițional de bombardare cu proiectile, iar noile tehnologii de bombardare cu proiectile laser, bombardare cu proiectile ultrasonore și bombardare cu proiectile cu apă la presiuni ridicate sunt folosite pe scară largă.

Tehnologia de prevenire a coliziunilor cu păsări

Apariția frecventă a coliziunilor cu păsări s-a transformat într-un problema inevitabilă în dezvoltarea motorilor aerodinamici, fiind realizate cercetări extinse atât în țară cât și în străinătate. În iulie 2015, SUA FAA a emis "Cerințele privind coliziunile cu păsări pentru aeronavele de transport", care nu numai că a propus cerințe și reguli specifice pentru viitorul prevenirii coliziunilor cu păsări și a prevenirii leziunilor cauzate de obiecte străine la motoarele aviației, dar și indicat o altă direcție de cercetare nouă pentru dezvoltarea materialelor motorului și a tehnologiei de fabricație a structurilor noi.