Gaz turbini aleti ısıl işleme optimizasyonu: termal difüzyon teknolojisinin uygulanması ve yüksek sıcaklık engelleyici çamurun kullanımı

Modern anahtar güç mekanik ekipmanı olarak, gaz türbininin verimliliğini artırmak enerji kullanımı ve sanayi gelişimi açısından kritik öneme sahiptir. Gaz türbinlerinin performansını artırmak için araştırmacılar, türbin kabartılarının tasarımında ve malzeme seçimiinde çeşitli önlemler almışlardır. Kabartı tasarımı optimizasyonu, yeni yüksek sıcaklığa dayanıklı malzemelerin seçilmesi ve kabartı yüzeyine yüksek sıcaklık koruyucu kaplama uygulanması (örneğin NiCoCrAlY kaplaması) ile gaz türbinlerinin işleyiş verimliliği önemli ölçüde artırılabilir. Bu kaplamalar, uygulamanın kolay olması, prensibin basit olması ve etkinliği nedeniyle malzeme bilimcileri tarafından tercih edilmektedir.

Ancak, yüksek sıcaklıkli ortamlarda uzun süre çalışan gaz türbini pırtıkları, kaplama ve alt tabaka arasındaki elemanların interdifüzyonu problemiyle karşı karşıya kalır, bu da kaplamanın performansını ciddi şekilde etkiler. Bu sorunu çözmek için, yüksek sıcaklık koruyucu kaplamlar uygulamak veya difüzyon engel katmanları kurmak gibi yüzey ısı işleme teknolojisi, pırtıkların yüksek sıcaklığa dayanımını ve hizmet ömrünü etkili bir şekilde artırabilir, böylece tüm gaz türbininin işletim verimliliğini ve güvenilirliğini artırmaktadır.

Isı Difüzyon Teknolojisinin ve Engelleme Harçlarının Avantajları

Isı difüzyon teknolojisi, 1988'den beri yüksek sıcaklıkta yüzey değiştirme tedavisinde kullanılmaktadır. Bu teknoloji, çelik, nikel alaşımı, elmas alaşımı ve sinterli karbür gibi karbon içeren malzemelerin yüzeyinde ince bir karbonlaşma tabakası oluşturabilir ve işlenen malzemenin yüzeyini önemli ölçüde sertleştirebilir. Isı difüzyonu ile işlenen malzemeler daha yüksek sertliğe ve mükemmel aşınma direncine ve oksidasyon direncine sahiptir, bu da pirinç metal damgalama matrisleri, biçimleme araçları, rulo biçimleme araçlarının hizmet ömrünü maksimum 30 kat artıracaktır.

Hava motoru üretimi sırasında, türbin yapraklarının ısı işleme süreci, moterin performansını artırmada kritik öneme sahiptir. Dalian Yibang'ın yeni tanıtılan maske edici harç, yüksek sıcaklıkta difüzyon kaplama süreçleri için özel olarak tasarlanmış olup, 1000 derecenin üzerindeki aşırı ortamlarda iyi bir koruma sağlayabilir ° C, böylece üretim verimliliğini ve süreç istikrarını önemli ölçüde artırır.

Yüksek sıcaklık kararlılığı: Maskelama çamuru, 1000 derecenin üzerindeki yüksek sıcaklık difüzyon kaplama süreçlerinde iyi performans gösterir ° C, geleneksel maskelama malzemelerinin yüksek sıcaklıklarda yumuşaması riskini önleyerek kaplamaların güvenliğini sağlar.

Nickel folyo kaplaması gerekmeyen: Geleneksel yöntemlere kıyasla, maskelama çamuru ekstra nickel folyo kaplamasına ihtiyaç duymaz, bu da işlem adımlarını basitleştirir ve işgücü zamanını ve malzeme maliyetlerini tasarruf eder.

Hızlı kuruma: Oda sıcaklığında, maskelama çamuru sadece 15 dakikada kurumaya başlar ve 1 saat içinde tamamen kurur, üretim döngüsünü önemli ölçüde kısaltır ve batırma ve fırçalama işlemini daha verimli hale getirir.

Basit işlem ve kolay kaldırma: İşçiler, katlanmış maskelama çamurunu sert bir plastik bıçak ile kolayca çıkarabilir, bu da işlemin karmaşıklığını azaltır ve işletmeye yönelik beceri gereksinimlerini düşürür.

Yüksek iş verimliliği: Maskelama çamuru "kurutulmuş toz + kutu" çözümünü kullanır. Bir kutu yaklaşık 10 parçanın maskelama işini tamamlayabilir ve bu da işlemin verimliliğini ve güvenilirliğini önemli ölçüde artırır.

Ağır yüklu gaz türbinlerinin uygulama senaryoları çoğunlukla yerde elektrik üretimi, sanayi ve konut ısıtma amacıyla kullanılır, bu nedenle türbinin son amacı eksen çıkış gücü, jeneratörü döndürerek elektrik üretmek ve belirli bir miktarın üzerindeki tahliye sıcaklığıdır (aşağı akım atık ısı boyları ve buhar türbinleri için). Bir gaz türbini tasarırken, hem tek çevrim hem de birleşik çevrimi dikkate almak gerekir. Gaz türbinleri daha çok elektrik üretim verimliliği ve ürünün maliyet etkinliğine odaklanır ve dayanıklı ve güvenilir malzemeler, uzun bakım döngüleri ve uzun aralıklar istenir. Uçak motorlarının tasarımı ağırlıkla itme-ağırlık oranı üzerine odaklanır. Ürün mümkün olduğunca hafif ve küçük olmalı ve üretilen itme gücünün maksimum olması gerekmelidir. Bu tek bir çevrimdir, bu nedenle kullanılan malzemeler daha "yüksek seviyeli"dir. Aynı zamanda tasarım sırasında düşük yükleme altında yakıt ekonomisi üzerine daha fazla vurgu yapılır. Nihayetinde uçaklar kalkışta değil de stratosferde çoğu zaman geçirirler.

Aslında, hem hava araçları motorları hem de yerde kullanılan gaz türbinleri, üretimi zorluklarına, uzun R&D döngüsüne ve birçok endüstri alanına bağlı olarak endüstrinin taç明珠'udur. Ancak, uygulama alanlarındaki farklılıklar nedeniyle farklı odak noktaları ve farklı zorluklarla karşı karşıya kalır. Dünyada sadece birkaç şirket veya kurum ağır gaz türbinleri ve hava araçları motorlarını üretebilir, örneğin ABD'deki GE Pratt & Whitney, Almanya'daki Siemens, İngiltere'deki Rolls-Royce, Japonya'daki Mitsubishi gibi, çünkü bu, birçok disiplinlerin kesiştiği, sistem tasarımı, malzemeler, süreçler ve ana bileşenlerin üretimini içeren bir alandır, büyük yatırımlar gerektirir, uzun sürer ve yavaş sonuç verir. Yukarıda bahsedilen şirketler, maliyetlerini düşürmekte, performansını ve güvenilirliğini artırmakta ve emisyonlarını azaltmakta ilerlemiş ve ürünlerini şu anki seviyeye geliştirmiştir.