lannan Turbine: Stuth tilgeadh, fulangas agus riatanasan innealachaidh mionaideach 

Bidh lannan turbine ag obair fo fhìor shruth gas àrd-teòthachd, cuideam teirmeach cearcallach, agus meadhanan creimneach, gan dèanamh mar aon de na pàirtean as dùbhlanaiche airson tilgeadh mionaideach ann an gnìomhachas lùtha. Tha dùbhlain cinneasachaidh cunbhalach mu choinneamh a’ mhòr-chuid de sgiobaidhean solarachaidh is innleadaireachd nuair a bhios iad a’ lorg lannan roth-uidheam: bidh còmhdach-adhair le ballachan tana a’ fulang crìonadh tilgeadh agus deformachadh, bidh seanalan fuarachaidh iom-fhillte a-staigh a’ leantainn gu briseadh cridhe, agus tha stuth superalloy a’ cruthachadh cruaidh innealachaidh agus dùbhlain smachd fulangas teann.

Tha an iùl seo a’ còmhdach taghadh stuthan alloy, smachd pròiseas tilgeadh tasgaidh, crìochan structar seanail fuarachaidh, inbhean fulangas tomhasan, slighean innealachaidh mionaideach, agus riaghailtean làn sgrùdaidh NDT airson lannan roth-uidheam. Bidh e ag amas air saothrachadh lann àbhaisteach stèidhichte air tarraing, gad chuideachadh gus sgudal tilgeadh a lughdachadh, smachd a chumail air cuibhreann innealachaidh, agus ath-obair cosgail a sheachnadh air pàirtean àrd-teòthachd agus resistant creimeadh.

1. Suidheachadh obrach & prìomh dhùbhlain cinneasachaidh lannan Turbine

Bidh lannan turbine a 'ruith fo theas àrd leantainneach, rothaireachd teirmeach, agus corrach sulfide. Faodaidh lannan roth-uidheam gas aig a’ chiad ìre seirbheis fad-ùine a chumail os cionn 900 ° C. Bidh leudachadh teirmeach agus giorrachadh a-rithist a’ cruthachadh deformachadh èaladh agus sgàinidhean reamhar teirmeach.

Tha iom-fhillteachd geoimeatrach gu mòr ag àrdachadh duilgheadas saothrachaidh:

• Bidh tiugh balla tana airfoil (gu tric fo 1 mm) ag adhbhrachadh droch lìonadh alloy leaghte agus daingneachadh neo-chòmhnard.
• Feumaidh trannsaichean fuarachaidh toinnte a-staigh coraichean ceirmeag freumhaichte, a bhios gu furasta a’ gluasad no a’ briseadh nuair a bhios iad a’ dòrtadh.
• Chan urrainnear uachdar lùbte cruth saor iom-fhillte a thoirt gu buil le bhith a’ tilgeadh gainmhich àbhaisteach. Is e dìreach tilgeadh mionaideachd falamh as urrainn beàrnan tilgeadh cumadh faisg air lìon a lìbhrigeadh.
• Tha superalloys stèidhichte air nicil a’ nochdadh cruadhachadh làidir de dh’ obair fhuar. Bidh seo a’ luathachadh caitheamh innealan agus a’ dèanamh dì-chothromachadh air cruinneas meud rè innealachadh CNC.

Tha na prìomh phuingean pian saothrachaidh a’ toirt a-steach porosity tilgeadh, cuir dheth bunaiteach, saobhadh ìomhaigh lann, deformachadh innealachaidh, agus tuill film fuarachaidh gun teisteanas mionaideachd meudachd.

2. Taghadh Stuth Alloy Àrd-Teòthachd airson lannan Turbine Cast

Tha taghadh an superalloy ceart mar bhunait air beatha seirbheis lann fada. Feumaidh ìre stuthan a bhith a rèir teòthachd obrachaidh, àrainneachd creimneach, agus riatanasan strì an aghaidh èaladh. Tha an roinn seo a’ cuimseachadh air superalloys stèidhichte air nicil a thathas a’ cleachdadh gu farsaing airson lannan roth-uidheam.

2.1 Prìomh Ìrean Superalloy airson lannan Turbine

• Inconel 718 (UNS N07718)
  Teòthachd seirbheis leantainneach suas gu 700 ° C, le neart tensile sàr-mhath agus coileanadh èaladh meadhanach. Tha e air a chleachdadh gu farsaing airson lannan roth-uidheam aig teòthachd ìosal is meadhanach agus lannan compressor, a’ tabhann deagh sheasamh an aghaidh gas searbh agus corrach fliuch.
• Inconel 625 (UNS N06625)
  Frith-aghaidh làidir an aghaidh creimeadh sèididh agus sgoltadh, a’ gèilleadh ri inbhean seirbheis searbh NACE MR0175. Bidh e ag obair gu cunbhalach suas gu 650 ° C agus a’ freagairt air lannan a tha fosgailte do chumhachan gas luidheach creimneach.
• Rinn 80
  Superalloy cast equiaxed cumanta le neart àrd-teodhachd cothromach agus strì an aghaidh oxidation, air a dhealbhadh airson lannan roth-uidheam meadhan-ìre ag obair fo 950 ° C.
• CMSX-4 (Alloy Criostail Singilte)
  Ìre àrd-ìre an aghaidh èaladh airson lannan ciad ìre HPHT. Faodaidh seirbheis leantainneach ruighinn 1150 ° C gun shocair follaiseach. Bidh solidification stiùiridh a’ cuir às do chrìochan gràin gus seasmhachd àrd-teòthachd a leasachadh.

2.2 Riaghailtean Taghaidh Stuth Stèidhichte air Àrainneachd Seirbheis

1. Suidheachadh gas searbh fliuch agus uisge mara: Tagh Inconel 625 airson a bhith an aghaidh creimeadh air leth (pàirtean a tha an aghaidh creimeadh).
2. Lannan roth-uidheam cumhachd aig teòthachd meadhanach (≤700 ° C): Is e Inconel 718 an roghainn cosg-èifeachdach le comas meacanaigeach cothromach agus coileanadh meacanaigeach.
3. Bannan earrann teth roth-uidheam gas àrd-teòthachd (950-1150 ° C): Gabh ri tilgeadh equiaxed Rene 80 no tilgeadh solidification stiùiridh aon-criostail CMSX-4 airson coileanadh an-aghaidh creep.
4. Seachain cus sònrachadh ìre: Bheir aloidhean criostal singilte cosgaisean tilgeadh mòran nas àirde; na cleachd iad ach airson na h-àiteachan lann aig an teòthachd as àirde.

A’ feitheamh ri dearbhadh: Inbhean stuthan dearbhte ASTM, ìre corrach NACE agus dàta brisidh fad-ùine airson gach ìre alloy.

3. Smachdan tilgeadh tasgaidh tasgaidh mionaideach airson lannan Turbine

Tilgeadh mionaideach (tilgeadh tasgaidh / tilgeadh cèir air chall) an aon theicneòlas aibidh airson lannan roth-uidheam falamh a dhèanamh le seanalan fuarachaidh a-staigh. Leanaidh droch smachd pròiseas gu porosity crìonadh, gluasad bunaiteach, agus saobhadh ìomhaigh lann.

3.1 Prìomh Duilgheadasan ann an Tilgeadh Tasgadh Blade

1. Lìonadh balla tana: Bidh superalloy leaghte a’ daingneachadh gu sgiobalta. Tha earrannan tana airfoil buailteach a bhith a’ cruthachadh dùnadh fuar agus lìonadh neo-choileanta.
2. Seasmhachd cridhe ceirmeach: Bidh coraichean freumhaichte a’ briseadh no a’ gluasad fo bhuaidh meatailt àrd-teòthachd, a’ leantainn gu trannsaichean fuarachaidh dùinte no air an cuir an aghaidh.
3. Lùghdachadh solidification: Bidh fuarachadh neo-chòmhnard ag adhbhrachadh gluasad mòr meud agus porosity crìonadh a-staigh.
4. Smachd structar gràin: Bidh gràinean equiaxed a ’cruthachadh gu furasta às aonais daingneachadh stiùiridh, a’ lughdachadh beatha èalaidh àrd-teòthachd.

3.2 Smachdan Pròiseas airson Tilgeadh faisg air Cruth Net

• Vacuum a 'leaghadh agus a' dòrtadh: Leagh superalloys nicil fo fhollaiseach àrd gus susbaint ocsaidean a lughdachadh agus uireasbhaidhean in-ghabhail ogsaid a sheachnadh. Preheat am molltair slige ceirmeag gu 900-1100 ° C gus fluidity meatailt leaghte a leasachadh.
• Smachd solidification stiùiridh: Suidhich caisead fuarachaidh fo smachd (ìre fuarachaidh 10-50 ° C / min) gus gràinnean colbh no structaran aon-criostail a chruthachadh, a leasaicheas gu mòr an aghaidh èaladh àrd-teòthachd.
• Brùth isostatic teth HIP: Dèilig beàrnan tilgeadh le HIP gus meanbh-phònaichean a-staigh agus uamhan crìonadh a dhùnadh, a’ leasachadh dùmhlachd a-staigh agus coileanadh sgìths.
• Dìolaidh crìonadh pàtran cèir: Ìre lughdachadh molltair ro-shuidhichte (timcheall air 1.6% -1.7% airson stiùireadh faid) gus cuir an aghaidh giorrachadh tilgeadh agus smachd a chumail air claonadh meudachd iomlan.

3.3 Bun-loidhne fulangas tilgeadh airson lannan Turbine

Tha fulangas falamh tilgeadh a’ leantainn inbhean ISO 8062 agus VDG P690. Airson beàrnan tilgeadh lann roth-uidheam tasgaidh:

• Gluasad meud ìomhaigh airfoil: ± 0.30 mm às deidh dìoladh crìonadh.
• Cuibhreann innealachaidh aon-thaobhach air a mholadh: 0.3-1.5 mm; cuibhreann nas tiugh glèidhte air bàrr lann neo-fhoirmeil agus raointean iomall.
• Fulangas tighead balla airson lannan falamh: ± 0.15 mm airson earrannan le ballachan tana.

Dearbhadh ri thighinn: Ìrean fulangas làn VDG P690 agus luachan cuibhreann innealachaidh mionaideach airson diofar mheudan lann.

4. Riatanasan tilgeadh airson structaran fuarachaidh a-staigh lann

Bidh lannan roth-uidheam falamh an urra ri seanalan fuarachaidh a-staigh gus teòthachd an lann a lughdachadh. Bidh càileachd nan trannsaichean fuarachaidh a’ dearbhadh èifeachdas teirmeach roth-uidheam gu dìreach, agus bidh saothrachadh bunaiteach a’ co-dhùnadh an urrainnear an structar a-staigh a chruthachadh gu tur.

4.1 Dealbhaidhean seanail fuarachaidh cumanta & crìochan cinneasachaidh

Tha structaran fuarachaidh àbhaisteach a’ toirt a-steach seanalan ioma-bhealaich serpentine, uamhan fuarachaidh àrd-ìre, claisean cumhang iomaill, agus structaran buairidh prìne.

Crìochan tilgeadh bunaiteach:

• Tighead balla castable as ìsle le coraichean ceirmeag teisteanasach agus dòrtadh falamh: 0.5 mm. Tha an luach seo an urra ri meud lann agus seòrsa alloy.
• Meud feart bunaiteach as ìsle: trast-thomhas 0.5 mm airson coraichean toll film fuarachaidh beag; brisidh coraichean ro tana nuair a bhios iad a’ dòrtadh.
• Feumaidh trannsaichean slit cumhang neart bunaiteach àrd agus leudachadh teirmeach ìosal gus casg a chuir air deformachadh fo theodhachd àrd.

4.2 Ceumannan Bunaiteach & Frith-bhriseadh

Is e coraichean ceirmeag stèidhichte air alùmanum an roghainn àbhaisteach airson tasgadh lann roth-uidheam. Prìomh riatanasan coileanaidh:

1. Refractoriness àrd: cuir an aghaidh teòthachd os cionn 1500 ° C gun a bhith a ’bogachadh nuair a bhios tu a’ dòrtadh alloy.
2. Co-èifeachd leudachaidh teirmeach ìosal (fo 4 × 10⁻⁶ / K) gus sgàineadh cuideam teirmeach agus gluasad meudach a sheachnadh.
3. Neart sùbailte meadhanach (> 15 MPa) agus deagh leachability airson toirt air falbh ceimigeach às deidh tilgeadh.

Prìomh fhuasglaidhean an-aghaidh briseadh:

• Cuir riban taic air earrannan bunaiteach fada is tana gus seasamh an aghaidh buaidh sruth meatailt.
• Dèan maids eadar an co-èifeachd leudachaidh teirmeach eadar cridhe ceirmeag agus superalloy gus sgàineadh neo-chothromachd leudachadh teirmeach a sheachnadh.
• Smachd air crìonadh sintering cridhe fo 5% gus seasmhachd taobh a-staigh seanail a chumail.

5. Precision Machining Tolerance & Processing Sgeama

Feumaidh eadhon beàrnan tilgeadh tasgaidh faisg air-lìon innealachadh mionaideachd CNC 5-axis gus coinneachadh ri ìomhaigh aerodynamic agus riatanasan fulangas cruinneachaidh. Tha innealachadh Superalloy a’ fulang obair chruaidh chruaidh, a dh’ fheumar a smachdachadh le paramadairean gearraidh làn-leasaichte.

5.1 Riatanasan fulangas meud airson prìomh fheartan

1. Airfoil uachdar lùbte: Fulangas pròifil GD&T ±0.02 ~ 0.05 mm; garbh uachdar Ra 0.8-1.6 μm gus call cuibhreachaidh sruth-adhair a lughdachadh.
2. Root lann craobh-giuthais: Fulangas uachdar cruinneachaidh tensile ±0.015 mm; crìoch uachdar Ra 0.2-0.8 μm gus sgìths conaltraidh a sheachnadh fo luchd cearcallach.
3. Àrd-ùrlar ròin uachdar: Flatness fulangas taobh a-staigh 0.02 mm; tha smachd teann rèidh a’ cur casg air aodion gas eadar sreathan lann.
4. A 'fuarachadh tuill film: Fulangas suidheachadh ±0.03 mm; fulangas trast-thomhas toll ± 0.02 mm, sa mhòr-chuid air a phròiseasadh le inneal sgaoilidh dealain EDM.

5.2 Slighe Machining & Taghadh Innealan

Sruth-obrach giullachd àbhaisteach airson lannan roth-uidheam cast:

1. Làimhseachadh post-tilgeadh: toirt air falbh shligean, leacadh bunaiteach, spreadhadh peilear, agus dùmhlachd HIP.
2. Innealachadh garbh: Thoir air falbh a ’mhòr-chuid de chuibhreann tilgeadh le luchd-gearraidh carbide còmhdaichte, cùm iomall leth-chrìochnachaidh 0.2-0.4 mm.
3. Semi-chrìochnachadh: bleith ceangail 5-axis de uachdar lùbte airfoil, smachd air deformachadh innealachaidh air adhbhrachadh le bhith a ’gearradh teas.
4. Crìochnachadh: bleith àrd-astar no bleith uachdar gus fulangas ìomhaigh deireannach agus garbh uachdar a choileanadh.
5. Innealachadh àrd-sgoile: Bidh EDM a’ drileadh tuill film fuarachaidh beaga bìodach air oirean stiùiridh is slaodadh an lann.

Molaidhean innealachaidh airson superalloys:

• Cleachd astar gearraidh ìosal gus cruadhachadh obrach a lughdachadh; cùm ìre beathachaidh reusanta àrd gus gearradh tron ​​​​chòmhdach uachdar cruaidh.
• Seachain pasan crìochnachaidh eu-domhainn a bhios dìreach a’ snasadh a’ chraiceann cruaidh agus a’ luathachadh caitheamh innealan.

5.3 Smachd Cuibhreann gus Ìre Sgrap a Lùghdachadh

Chan urrainnear deformachadh tilgeadh a sheachnadh, agus mar sin feumar beachdachadh air cuibhreann innealachaidh neo-chòmhnard nuair a thathar a’ suidheachadh meud bàn:

• Meudaich cuibhreann innealachaidh le 0.3-0.5 mm air bàrr an lann, oir slaodadh agus raointean le ballachan tana le deformachadh crìonadh mòr.
• Cleachd sganadh gorm-solais 3D gus fìor dhì-dhealbhadh tilgeadh a thomhas mus dèan thu inneal, an uairsin atharraich am prògram CNC gus dìoladh a dhèanamh airson claonadh meudachd ionadail.

6. NDT & Inbhean Sgrùdaidh Càileachd airson lannan Turbine Cast

Tha siostam sgrùdaidh iomlan a’ còmhdach dearbhadh stuthan, tomhas tomhasan, deuchainn neo-sgriosail, agus sgrùdadh càileachd uachdar, a tha riatanach airson pàirtean àrd-teodhachd a thathas a’ cleachdadh ann an roth-uidheaman gas.

6.1 Nithean Deuchainn Neo-sgriosail (NDT).

1. Deuchainn Radagrafach (sgrùdadh RT / X-ray): Sgrùdadh 100% gus lorg fhaighinn air porosity crìonadh a-staigh, in-ghabhail agus uireasbhaidhean dùnadh fuar taobh a-staigh an airfoil lann agus freumh.
2. Deuchainn Ultrasonach (UT): Thoir sùil air earrannan freumh lann tiugh airson lochdan domhainn a-staigh nach urrainn X-ray aithneachadh.
3. Deuchainn penetrant (PT): Dèan sgrùdadh air a h-uile uachdar lann airson meanbh-sgàinidhean, gu sònraichte air oirean airfoil agus fillets freumh lann.
4. Sganadh CT gnìomhachais: Dearbhaich ionracas trannsaichean fuarachaidh a-staigh, lorg fuigheall bunaiteach agus tuill film fuarachaidh dùinte nach fhaicear le dòighean NDT eile.

A’ feitheamh ri dearbhadh: inbhean NDT aerospace NADCAP agus ìrean gabhail ri easbhaidhean airson tilgeadh lann roth-uidheam.

6.2 Sgrùdadh Tomhas & Surface

• CMM (Inneal Tomhais Co-òrdanaichte): Tomhas iomlan 3D de phròifil airfoil, meud freumh lann agus suidheachadh toll film fuarachaidh le cruinneas tomhais suas gu ± 0.002 mm.
• Sganadh laser optigeach: Dèan coimeas eadar fìor chruth an lann leis a’ mhodail CAD gus an claonadh ìomhaigh iomlan a thomhas.
• Deuchainn garbh uachdar: Dearbhaich luachan Ra air uachdar airfoil, freumh agus ròin.
• Sgrùdadh metallurgical: Thoir sùil air structar gràin gus dearbhadh càileachd gràin equiaxed / directional solidified / aon-criostail.

7. Ceistean Cumanta

Q1: An urrainn dha alloy equiaxed àbhaisteach lannan aon-criostail a chuir an àite seirbheis HPHT?
A: Chan eil. Tha crìochan gràin aig superalloys equiaxed a thig gu bhith nam puingean lag fo theodhachd àrd agus luchd fad-ùine. Bidh criostal singilte CMSX-4 a’ cuir às do chrìochan gràin agus a’ cumail seasmhachd èaladh os cionn 1000 ° C, nach gabh a chuir na àite airson lannan pìos teth aig a’ chiad ìre.

Q2: Dè an tighead balla as lugha a dh'fhaodar a thilgeil airson lannan roth-uidheam seanail fuarachadh?
A: Le coraichean ceirmeag alùmanum àrd-ghlan agus dòrtadh falamh, is e 0.5 mm an tighead balla castable as ìsle. Tha an cuingealachadh seo ag atharrachadh a rèir geoimeatraidh lann agus taghadh alloy. Bidh ballachan nas taine a’ leantainn gu lìonadh neo-choileanta agus ìrean àrda sgudail.

Q3: Dè an ìre de chuibhreann innealachaidh a bu chòir a bhith glèidhte airson beàrnan tilgeadh tasgaidh?
A: Is e an cuibhreann aon-thaobhach bun-loidhne 0.3-1.5 mm. Meudaich an cuibhreann le 0.3-0.5 mm air raointean le deformachadh tilgeadh mòr leithid molaidhean lann agus oirean slaodadh gus gainnead stuthan ionadail a sheachnadh aig àm innealachaidh.

Q4: Dè an dòigh sgrùdaidh a lorgas bacadh a-staigh air slighean fuarachaidh?
A: Is e sganadh CT gnìomhachais an dòigh as earbsaiche airson sgrùdadh a dhèanamh air bacadh seanail fuarachaidh a-staigh, fuigheall bunaiteach agus tiugh balla neo-chòmhnard gun a bhith a’ dèanamh cron air an tilgeadh. Chan urrainn X-ray ach bacaidhean mòra a lorg, agus chan urrainnear fuigheall bunaiteach beaga aithneachadh ach le sganadh CT.

8. Co-dhùnadh & Na h-Ath Cheumannan

Feumaidh saothrachadh lannan roth-uidheam barantaichte smachd co-òrdanaichte air taghadh stuthan, tilgeadh mionaideachd, cumadh cridhe fuarachaidh, innealachadh 5-axis agus làn sgrùdadh NDT.

1. Dèan maids eadar ìrean superalloy gu teann le teòthachd obrachaidh agus meadhanan creimneach; tagh Inconel 718 / 625 airson àrainneachdan creimneach aig teòthachd meadhanach, agus aloidhean stiùiridh / singilte-criostail airson suidheachaidhean HPHT àrd-teòthachd.
2. Gabh ri tilgeadh tasgaidh falamh le solidification stiùiridh agus làimhseachadh HIP gus porosity a-staigh agus deformation tilgeadh a lughdachadh.
3. Dealbhaich coraichean ceirmeag le leudachadh teirmeach ìosal agus neart gu leòr gus briseadh cridhe a sheachnadh agus dèanamh cinnteach gun tèid seanalan fuarachaidh a-staigh a chruthachadh gu h-iomlan.
4. Glèidh cuibhreann innealachaidh reusanta a rèir deformation tilgeadh; cleachd CNC 5-axis agus EDM gus smachd a chumail air fulangas ìomhaigh agus mionaideachd tuill film fuarachaidh.
5. Cuir an gnìomh làn dheuchainn neo-sgriosail RT, UT, PT agus CT a bharrachd air sgrùdadh meud CMM gus càileachd lann a ghealltainn.

Ma tha dealbhan lann roth-uidheam 2D/3D agad agus gu bheil feum agad air measadh stuthan, dealbhadh pròiseas tilgeadh, mion-sgrùdadh fulangas innealachaidh no luachan àbhaisteach airson lannan roth-uidheam tilgeadh mionaideach, faodaidh tu do shònrachaidhean teicnigeach a chuir a-steach airson ath-sgrùdadh innleadaireachd iomlan.