У кожній лопаті турбіни прихований всесвіт

Краса Всесвіту полягає в його таємничості та глибині. Лише Чумацький Шлях містить незліченну кількість галактик, зірок і пилу, далеко за межами діапазону людського спостереження. Чи знаєте ви, що лопаті турбін авіаційних двигунів також містять «всесвіт» матеріалів. У цьому «всесвіті» атоми та молекули вміло поєднані, щоб допомогти двигуну відповідати різноманітним вимогам до продуктивності.

Лопаті турбіни

Лопаті турбіни є однією з найважливіших частин авіаційного двигуна. Вони розташовані в частині двигуна з найвищою температурою, найскладнішим навантаженням і найжорсткішим середовищем. Вони численні, складні за формою, мають високі вимоги до розмірів і важко піддаються обробці, що безпосередньо впливає на роботу авіаційного двигуна.

Сучасні авіаційні двигуни можуть працювати при температурах вище 1700°C

Після наддуву тиск досягає понад 50 атмосфер

Для того, щоб відповідати вимогам до продуктивності двигуна, надійності та терміну служби, матеріали для лопатей турбіни повинні мати чудову високотемпературну міцність, гарну стійкість до окислення, стійкість до термічної корозії, а також хорошу втомну в’язкість і міцність на руйнування та інші комплексні властивості.

Матеріальні дослідження та розробки

Процес розробки матеріалу леза

У 1930-х роках дослідники розробили високотемпературні сплави з чудовими високотемпературними характеристиками для заміни нержавіючої сталі, що дозволило використовувати лезо при температурах до 800°C. Незабаром після цього поява технології вакуумної плавки сприяла розробці ливарних високотемпературних сплавів, і полікристалічні сплави поступово почали ставати основним матеріалом для лопаток турбін.

У 1980-х роках дослідники відкрили технологію спрямованого затвердіння, яка може підвищити міцність і пластичність сплавів і покращити характеристики термічної втоми сплавів, контролюючи швидкість росту кристалів і сприяючи переважному росту зерен. На цій основі почали розвиватися монокристалічні високотемпературні сплави, які стали домінуючим матеріалом для високоефективних турбінних лопаток авіаційних двигунів.

Виробничий процес

Мати матеріали з чудовими характеристиками недостатньо. Лопатки турбін авіаційних двигунів також вимагають точної технології виготовлення – процесу лиття по виплавленим моделям.

Підготовка серцевини, воску та оболонки

У виплавлюваному лиття порожнистих лопатей керамічні стрижні часто використовуються для виготовлення дихальних шляхів: керамічний стрижень поміщають у лопатку з бджолиного воску, обгортають порцеляновою глиною та нагрівають, а віск усередині вивільняють після випалу, щоб утворити ливарну порожнину; воскова форма покривається вогнетривким покриттям і спікається при високій температурі, а після плавлення воскової форми утворюється тверда оболонка форми. Розплавлений метал заливають у внутрішню порожнину оболонки форми для отримання виливка.

Спрямоване затвердіння

Під суворим контролем температури кілька зерен змагаються за зростання, дозволяючи домінуючому зерну потрапити в порожнину. У міру просування поверхні розділу тверда речовина-рідина зерно продовжує рости, отримуючи таким чином єдину кристалічну пластину.

TEst

Після виготовлення лопатей турбіни використовується спеціальний хімічний процес для розчинення керамічного сердечника, а потім пробиваються отвори для охолодження та наноситься теплоізоляційне покриття для забезпечення ізоляції та охолодження. Після рентгенівського огляду лопаті готові.

Охолоджуюча структура

Для двигунів підвищення температури газу на вході в турбіну може збільшити тягу, тим самим покращуючи ефективність двигуна та співвідношення тяги до ваги. У сучасних авіаційних двигунах температура газу на вході в турбіну перевищує граничну температуру, яку може витримати стійкий до високих температур матеріал лопаті, тому для зниження температури стінки лопатки турбіни необхідно використовувати ефективний метод охолодження.

Технології охолодження, що використовуються в турбінних лопатках, в основному включають конвекційне охолодження, охолодження зіткненням, плівкове охолодження та охолодження ламінату.

Fутура

З розвитком науки і техніки у виробництві турбінних лопаток будуть використовуватися технології адитивного виробництва, лазерного формування та інші технології. Лопаті турбін майбутнього матимуть кращу продуктивність і краще забезпечуватимуть енергію для літаків, які злетять у небо.

Контакти

Дякуємо за інтерес до нашої компанії! Як професійна компанія з виробництва частин для газових турбін, ми й надалі будемо віддані технологічним інноваціям і покращенню послуг, щоб надавати більш якісні рішення для клієнтів у всьому світі. Якщо у вас є запитання, пропозиції чи наміри щодо співпраці, ми більше, ніж радий допомогти вам. Будь ласка, зв'яжіться з нами такими способами:

WhatsAPP: +86 135 4409 5201

Електронна пошта:[email protected]