V vsaki turbinski lopatici se skriva vesolje

Lepota vesolja je v njegovi skrivnostnosti in globini. Sama Rimska cesta vsebuje nešteto galaksij, zvezd in prahu, ki daleč presegajo doseg človeškega opazovanja. Ali ste vedeli, da turbinske lopatice letalskih motorjev vsebujejo tudi »vesolje« materialov. V tem "vesolju" so atomi in molekule pametno združeni, da pomagajo motorju izpolniti različne zahteve glede zmogljivosti.

Turbinske lopatice

Turbinske lopatice so eden najbolj kritičnih delov letalskega motorja. Nahajajo se v delu motorja z najvišjo temperaturo, najbolj zapletenimi obremenitvami in najtežjim okoljem. So številni, kompleksne oblike, imajo visoke dimenzijske zahteve in jih je težko obdelati, kar neposredno vpliva na delovanje letalskega motorja.

Napredni letalski motorji lahko delujejo pri temperaturah nad 1700°C

Po preprečevanju je tlak celo več kot 50 atmosfer

Da bi izpolnili zahteve glede zmogljivosti motorja, zanesljivosti in življenjske dobe, morajo imeti materiali turbinskih lopatic odlično visokotemperaturno trdnost, dobro odpornost proti oksidaciji, toplotno korozijsko odpornost, pa tudi dobro utrujenost in lomno žilavost ter druge celovite lastnosti.

Raziskave in razvoj materialov

Postopek razvoja materiala rezila

V tridesetih letih 1930. stoletja so raziskovalci razvili visokotemperaturne zlitine z odličnimi visokotemperaturnimi zmogljivostmi, ki so zamenjale nerjavno jeklo, kar je omogočilo uporabo rezila pri temperaturah do 800 °C.°C. Kmalu zatem je pojav tehnologije vakuumskega taljenja spodbudil razvoj litih visokotemperaturnih zlitin in polikristalne zlitine so postopoma začele postajati glavni material za turbinske lopatice.

V osemdesetih letih prejšnjega stoletja so raziskovalci odkrili tehnologijo usmerjenega strjevanja, ki lahko izboljša trdnost in plastičnost zlitin ter izboljša učinkovitost toplotne utrujenosti zlitin z nadzorom stopnje rasti kristalov in omogočanjem prednostne rasti zrn. Na tej podlagi so se začele razvijati monokristalne visokotemperaturne zlitine in postale prevladujoč material za visoko zmogljive turbinske lopatice letalskih motorjev.

Proizvodni proces

Imeti materiale z odlično zmogljivostjo ni dovolj. Turbinske lopatice letalskih motorjev zahtevajo tudi natančno tehnologijo izdelave – postopek vlitja.

Priprava sredice, voska in lupine

Pri vložnem litju votlih rezil se keramična jedra pogosto uporabljajo za izdelavo dihalnih poti: keramično jedro se postavi v rezilo iz čebeljega voska, ovije s porcelanasto glino in segreje, vosek v notranjosti pa se po žganju izprazni, da se oblikuje votlina za ulivanje; voščeni kalup je prevlečen z ognjevzdržnim premazom in sintran pri visoki temperaturi, po taljenju voščenega kalupa pa nastane trda lupina kalupa. Staljeno kovino vlijemo v notranjo votlino lupine kalupa, da dobimo ulitek.

Usmerjeno strjevanje

Pod strogim nadzorom temperature več zrn tekmuje za rast, kar omogoča prevladujočemu zrnu, da vstopi v votlino. Ko vmesnik trdno-tekoče napreduje, zrno še naprej raste in tako dobi eno kristalno rezilo.

Tje

Po izdelavi turbinskih lopatic se uporabi poseben kemični postopek za raztapljanje keramičnega jedra, nato pa se izdelajo hladilne luknje in nanese toplotno zaščitni premaz, ki zagotavlja izolacijo in hlajenje. Po rentgenskem pregledu so rezila dokončana.

Hladilna struktura

Pri motorjih lahko zvišanje temperature plina na vstopu v turbino poveča potisk, s čimer se izboljša učinkovitost motorja in razmerje med potiskom in težo. Pri sedanjih letalskih motorjih temperatura plina na vstopu v turbino presega mejno temperaturo, ki jo lahko prenese visokotemperaturno odporen material lopatice, zato je treba uporabiti učinkovito metodo hlajenja za zmanjšanje temperature stene lopatice turbine.

Hladilne tehnologije, ki se uporabljajo v turbinskih lopaticah, vključujejo predvsem konvekcijsko hlajenje, udarno hlajenje, filmsko hlajenje in laminatno hlajenje.

Future

Z razvojem znanosti in tehnologije se bodo pri izdelavi turbinskih lopatic uporabljale tehnologije aditivne proizvodnje, lasersko oblikovanje in druge tehnologije. Turbinske lopatice prihodnosti bodo imele boljše zmogljivosti in bodo bolje zagotavljale moč letalom, da se dvignejo v nebo.

Kontaktiraj nas

Zahvaljujemo se vam za zanimanje za naše podjetje! Kot profesionalno podjetje za proizvodnjo delov plinskih turbin bomo še naprej zavezani tehnološkim inovacijam in izboljšanju storitev, da bi zagotovili bolj kakovostne rešitve za stranke po vsem svetu. Če imate kakršna koli vprašanja, predloge ali namere sodelovanja, smo več kot z veseljem vam pomagam. Kontaktirajte nas na naslednje načine:

WhatsAPP: +86 135 4409 5201

E-naslov:[email protected]