Kako se izdelujejo rotorske listve visoke-tlaknih turbine letalskih motorjev?

Načelo, po katerem se izdelujejo rotorske listve visokega tlaka letalskega motornega turbine, je zelo preprosto, vendar zahtevajo različni parametri v tem postopku veliko poskusov, da bi se pridobili parametri vsake točke, sestav pomožnih snovi in veliko sreče.

Najprej zahtevajo rotorske listve visokega tlaka notranje hladilne vetrenice (glej spodnji slikovni zapis). Najprej se izdelajo notranje hladilne vetrenice (brez hladilnih lukenj, o katerih bomo govorili kasneje). Nato se iz delanske cedrine lepe posebna keramična snov, da se oblikijo vetrenice.

Po tem, ko imate keramično vmesnikovino, jo združite z zunanjim vmesnikom žlezarke in jo postavite v lisalno peč. Toplo raztopljeno super legiro kmeti v vmesnikovino od vrha do dna (vključno s keramičnim vmesnikom za zračni tok in cedrskim zunanjim vmesnikom). Narediti neštevilne plastne oblage med vsako izdelavo vmesnika je zelo težko. Nemške podjetja to storijo z roboti, pojavlja se pa, da Rusija še vedno uporablja mačke za čistjenje. Te oblage neposredno določijo kakovost lisanja, pri čemer je toleranca zelo nizka.

V tem trenutku bo lisalna strojna oprema strogo nadzirala temperaturo raztopljene super legire in jo nato pusti zakristati na vodoravnem površju (torej rast kristala), od dna do vrha, ko raste kristal v spirali (kristalski selector), si med seboj odsijajo in izbirajo, in končno ostane le en kristal, ki je najbližje predpostavljeni smeri, in ta kristal se nadaljuje v gorjo.

Ker se visokotlakšna os mora vrteti več kot 10.000-krat, je vsaka komponenta izložena več kot 10 tonam centrifugalne sile, in saj je moč kovinskih kristalov nikla v vsakem smeri različna, mora biti njegova diagonala (najmočnejša smer) znotraj 10 stopinj od smeri centrifugalne sile. (Še eno pripombo: v nizkotlakskem turbine rotorju se uporablja enosmerna niklovodruga lege, ki zahteva smer kristalov, vendar ne zgolj en sam kristal, ker je točka tajenja enokristalnega snovi za 50K višja kot pri polikrstalni (vključno z enosmerno kristalo)).

Rezultat ni zelo visok. Po mojem znanju so mnoge odlične točkovne litne zavode v Nemčiji poskušale ta postopek in končno šli v bankrot. Prag je resnično previsok.

Končno se pridobi zaključni izdelek in se uporabi posebna alkali, da se raztopi keramična odtisna oblepina, ki jo je v odvetju za ustvarjanje hlajnega otvorja. Obstajajo elektro-raztopljivi otvorji in elektrokemični otvorji. Najpogostejši otvorji so izdelani s laserjem. Oblika otlusov je tudi zelo zapletena. Nato sledi elektroplaciranje, ki je tudi obsežna znanstvena področja.

Spodnja slika prikazuje polikrystalno na levi, enosmerne kristale v sredini in enokrystalno na desni.

Vendar pa po lepanju čepeki nimajo luftnih lukov, ki povezujejo notranji hlađevalni zrak in površino čepka. To se splošno izvaja s laserjem. Ker je hlađevalni zrak izgubil veliko tlaka, ko je bil izvzeten iz visokotlačnega kompresorja in teče od prazninskega valja do visokotlačne turbine, tudi jedrsni tok zraka izgubi tlak, ko preteče skozi gorenje, medtem ko proces od valja do čepka imajo nekaj centrifugalnega stiskanja in poviščanja tlaka, vseeno pa zahteva višji statični tlak, da bi pretisnil hlađevalni zrak na površino čepka. V tem trenutku je potreben luk z razširjenim prerezom, da obravnava hlađevalni zrak, zmanjša dinamični tlak in poviša statični tlak, nato pa hlađevalni zrak odstrani topli jedrsni tok zraka od površine čepka (veliko smesitev). Poleg tega bo prehitro hitrost povzročila, da se hlajenje neposredno vstavi v jedrsni tok zraka, ima pa še drugo nalogo, ki je ustvariti plast hlađevalnega zraka na površini čepka za varstvo čepka, kar zahteva zmanjšanje hitrosti in poviščanje tlaka.

Zato potrebuje ta tip odprave optimizirati svojo geometrijsko obliko za različne položaje. Laserjevo preskanje se lahko enostavno avtomatizira, vendar pa je slabota, da bo prišlo do notranjega površinskega stresa.

rep statorja turbine (enotska kristalna struktura, nevsebino) je potrebno obočiti s hladilnimi diermi za buduči rotor turbine. Ta dierez je zelo dolg in ne more izdržati notranjega stresa, zato je izdelan s pomočjo elektrokemije. Seveda ni to absolutno, različne družbe uporabljajo različne načine obdelave.

Po tem, ko to storimo, je bila pridobljena enakokrystalna turbinovka, vendar še ni bila obložena. Moderne turbinovke zahtevajo plast termičnega varnostnega obloga iz cirkonija, keramike na bazi oksida cirkonija. Ker je to keramika, je dovolj hrapava. Ko deluje turbinovka, če pride do majhnega deformiranja, se lahko celotna plast odlupi in turbinovke takoj zatečejo. To je popolnoma neprijetno v Hangfi.

Nato je EB-PVD postopek (Elektronski snop fizične parne depozicije), metoda parne depozicije.

Seveda so pred tem mnogi sloji drugih materialov, kot je plinovo spricanje z platino (platinum) itd. Obstaja tudi sloj, ki posilja cirkonij in ga prilepi kot lep. Seveda obstajajo mali različici med posameznimi podjetji, ki niso statični.

Najprej izlancirno elektronsko puščico emitira elektronski žarek, ki ga usmerja magnetno polje in zadeva podlagu zirkonia. Podlaga, ki jo bombardirajo elektroni, se pretvori v plinasto stanje, in plinasta zirkonija je usmerjena na površino žice, kjer začne rasti. Zirkonija bo rastla v majhne stebre s premerom 1 mikron in dolžino 50 mikronov, goste pokrivajoče površino listov, ne da bi bili pori zakriti. Ker ni celotnega kosa keramike, lahko te male stebre malo premikajo relativno drug do druge, ne da bi se celoten kos odlupil, kar rešuje problem poškodbe, ki jo povzroča deformacija.

Cirkonia ima izjemno visoko trdno in izjemno nizko toplotno prevodnost, kar omogoča zelo strm gradient temperature med niklovim podložjem in topnim jedrom zraka. S notranjim hladjenjem in filmovim hladjenjem lahko deluje dlje z visoko močjo in visoko zanesljivostjo v okolju, ki je znatno višje od lastne toplote talenja.

Na tem točku je površina listve zaključena. Za ustreznost v turbinsko koleso potrebuje listva tudi gvozdasto ali štitasto strukturo listve korena.

Kot je bilo že omenjeno, vsaka turbinska listva izdrži več deset ton centrifugalne sile med delovanjem, zato tudi koren listve mora biti obdelan zelo natančno. Niklov superlegura je zelo trda, visoko upor v toploto in zelo težko obdelati.

Koren listve je izgrden. Listva je zaklenjena v poseben držalec, in zgornji in spodnji grdenjski kameni z nasprotno geometrijo (matrika) grdejo navznoter.

To bo povzročilo, da se kotljaška kota hitro pokvari, zato je na zunanjih straneh obeh kotljaških kot dodana pozitivna diamantska kotlaška kota, ki neprestano kotla kotljaško koto, da ohrani delovanje. Diamanti na diamantski kotli so prilepljeni s roboti.

Po teh postopkih in pregledu je žlica pripravljena za delo. Predstavlja le del letalskega motornika, in letalski motor je le modul na letalu.