ટર્બાઇન બ્લેડ અત્યંત ઉચ્ચ-તાપમાન ગેસ પ્રવાહ, ચક્રીય થર્મલ સ્ટ્રેસ અને કાટરોધક માધ્યમો હેઠળ કાર્ય કરે છે, જે તેમને ઉર્જા ઉદ્યોગમાં ચોકસાઇ કાસ્ટિંગ માટેના સૌથી પડકારરૂપ ઘટકોમાંથી એક બનાવે છે. મોટાભાગની પ્રાપ્તિ અને એન્જિનિયરિંગ ટીમો ટર્બાઇન બ્લેડ સોર્સ કરતી વખતે સતત ઉત્પાદન પડકારોનો સામનો કરે છે: પાતળા-દિવાલોવાળા એરફોઇલ્સ કાસ્ટિંગ સંકોચન અને વિકૃતિનો ભોગ બને છે, જટિલ આંતરિક ઠંડક ચેનલો કોર તૂટવા તરફ દોરી જાય છે, અને સુપરએલોય સામગ્રી ગંભીર મશીનિંગ સખત અને ચુસ્ત સહનશીલતા નિયંત્રણ પડકારો બનાવે છે.
આ માર્ગદર્શિકા એલોય સામગ્રીની પસંદગી, રોકાણ કાસ્ટિંગ પ્રક્રિયા નિયંત્રણ, કૂલિંગ ચેનલ માળખું મર્યાદા, પરિમાણીય સહિષ્ણુતા ધોરણો, ચોકસાઇ મશીનિંગ માર્ગો અને ટર્બાઇન બ્લેડ માટે સંપૂર્ણ NDT નિરીક્ષણ નિયમોને આવરી લે છે. તે કસ્ટમ ડ્રોઇંગ-આધારિત બ્લેડ મેન્યુફેક્ચરિંગને લક્ષ્ય બનાવે છે, તમને કાસ્ટિંગ સ્ક્રેપ ઘટાડવા, મશીનિંગ ભથ્થાને નિયંત્રિત કરવામાં અને ઉચ્ચ-તાપમાન પ્રતિરોધક અને કાટ-પ્રતિરોધક ભાગો પર મોંઘા પુનઃકાર્ય ટાળવામાં મદદ કરે છે.
1. ટર્બાઇન બ્લેડની કાર્યકારી પરિસ્થિતિઓ અને મુખ્ય ઉત્પાદન પડકારો
ટર્બાઇન બ્લેડ સતત ઉચ્ચ ગરમી, થર્મલ સાયકલિંગ અને સલ્ફાઇડ કાટ હેઠળ ચાલે છે. પ્રથમ તબક્કાના ગેસ ટર્બાઇન બ્લેડ 900°C ઉપર લાંબા ગાળાની સેવા જાળવી શકે છે. પુનરાવર્તિત થર્મલ વિસ્તરણ અને સંકોચન ક્રીપ વિરૂપતા અને થર્મલ થાક તિરાડો બનાવે છે.
ભૌમિતિક જટિલતા ઉત્પાદનની મુશ્કેલીમાં તીવ્ર વધારો કરે છે:
- પાતળી એરફોઇલ દિવાલની જાડાઈ (ઘણી વખત 1 મીમીથી ઓછી) નબળી પીગળેલી એલોય ભરણ અને અસમાન ઘનતાનું કારણ બને છે.
- જટિલ આંતરિક ઠંડક માર્ગો માટે એમ્બેડેડ સિરામિક કોરોની જરૂર પડે છે, જે રેડતા સમયે સરળતાથી શિફ્ટ અથવા ફ્રેક્ચર થાય છે.
- જટિલ ફ્રી-ફોર્મ વક્ર સપાટીઓ સામાન્ય રેતી કાસ્ટિંગ દ્વારા ઉત્પન્ન કરી શકાતી નથી. માત્ર શૂન્યાવકાશ ચોકસાઇ કાસ્ટિંગ નજીકના નેટ-આકારના કાસ્ટિંગ બ્લેન્ક્સ પહોંચાડી શકે છે.
- નિકલ આધારિત સુપરએલોય મજબૂત કોલ્ડ વર્ક સખ્તાઇ દર્શાવે છે. આ ટૂલ વેઅરને વેગ આપે છે અને CNC મશીનિંગ દરમિયાન પરિમાણીય ચોકસાઈને અસ્થિર કરે છે.
મુખ્ય મેન્યુફેક્ચરિંગ પેઇન પોઈન્ટ્સમાં કાસ્ટિંગ પોરોસિટી, કોર ઓફસેટ, બ્લેડ પ્રોફાઈલ ડિસ્ટોર્શન, મશીનિંગ ડિફોર્મેશન અને અયોગ્ય કૂલિંગ ફિલ્મ હોલ્સ ડાયમેન્શનલ ચોકસાઈનો સમાવેશ થાય છે.
2. કાસ્ટ ટર્બાઇન બ્લેડ માટે ઉચ્ચ-તાપમાન એલોય સામગ્રીની પસંદગી
યોગ્ય સુપરએલોય પસંદ કરવું એ લાંબા બ્લેડ સેવા જીવનનો પાયો છે. સામગ્રીનો ગ્રેડ ઓપરેટિંગ તાપમાન, ક્ષતિગ્રસ્ત વાતાવરણ અને ક્રીપ પ્રતિકાર જરૂરિયાતો સાથે મેળ ખાતો હોવો જોઈએ. આ વિભાગ મુખ્ય પ્રવાહના નિકલ-આધારિત સુપરએલોય પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કરે છે જેનો વ્યાપકપણે ઉપયોગ થાય છે કાસ્ટ ટર્બાઇન બ્લેડ.
2.1 ટર્બાઇન બ્લેડ માટે મુખ્ય સુપરએલોય ગ્રેડ
- Inconel 718 (UNS N07718)
700°C સુધી સતત સેવા તાપમાન, ઉત્તમ તાણ શક્તિ અને મધ્યમ ક્રીપ પ્રદર્શન સાથે. તે નીચા અને મધ્યમ-તાપમાનના ટર્બાઇન બ્લેડ અને કોમ્પ્રેસર બ્લેડ માટે વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાય છે, જે ખાટા ગેસ અને ભીના કાટને સારી પ્રતિકાર આપે છે. - Inconel 625 (UNS N06625)
NACE MR0175 ખાટા સેવા ધોરણો સાથે સુસંગત, ખાડા અને તિરાડના કાટ સામે મજબૂત પ્રતિકાર. તે 650 ° સે સુધી સતત કામ કરે છે અને કાટ લાગતી ફ્લુ ગેસની સ્થિતિના સંપર્કમાં આવતા બ્લેડને અનુકૂળ કરે છે. - રેને 80
સંતુલિત ઉચ્ચ-તાપમાન શક્તિ અને ઓક્સિડેશન પ્રતિકાર સાથે સામાન્ય સમતુલિત કાસ્ટ સુપરએલોય, જે 950 °C થી નીચે કાર્યરત મધ્ય-સ્ટેજ ટર્બાઇન બ્લેડ માટે રચાયેલ છે. - CMSX-4 (સિંગલ-ક્રિસ્ટલ એલોય)
HPHT પ્રથમ તબક્કાના બ્લેડ માટે ટોપ-ટાયર ક્રીપ-રેઝિસ્ટન્ટ ગ્રેડ. નિરંતર સેવા 1150 °C સુધી સ્પષ્ટ સળવળવાની છૂટછાટ વિના પહોંચી શકે છે. ઉચ્ચ-તાપમાનની સ્થિરતા સુધારવા માટે દિશાત્મક ઘનતા અનાજની સીમાઓને દૂર કરે છે.
2.2 સેવા પર્યાવરણ પર આધારિત સામગ્રી પસંદગી નિયમો
- ભીના ખાટા ગેસ અને દરિયાઈ પાણીના કાટની સ્થિતિ: બાકી કાટ પ્રતિકાર (કાટ-પ્રતિરોધક ભાગો) માટે ઇનકોનલ 625 પસંદ કરો.
- મધ્યમ-તાપમાન પાવર જનરેશન ટર્બાઇન બ્લેડ (≤700°C): ઇન્કોનલ 718 એ સંતુલિત યંત્ર અને યાંત્રિક કામગીરી સાથેનો ખર્ચ-અસરકારક વિકલ્પ છે.
- ઉચ્ચ-તાપમાન ગેસ ટર્બાઇન હોટ-સેક્શન બ્લેડ (950–1150°C): એન્ટિ-ક્રીપ પ્રદર્શન માટે રેને 80 ઇક્વિએક્સ્ડ કાસ્ટિંગ અથવા CMSX-4 સિંગલ-ક્રિસ્ટલ ડાયરેક્શનલ સોલિડિફિકેશન કાસ્ટિંગ અપનાવો.
- ગ્રેડ ઓવર-સ્પેસિફિકેશન ટાળો: સિંગલ-ક્રિસ્ટલ એલોય કાસ્ટિંગ ખર્ચમાં ઘણો વધારે લાવે છે; માત્ર ઉચ્ચ-તાપમાન બ્લેડની સ્થિતિ માટે તેનો ઉપયોગ કરો.
ચકાસણી બાકી છે: દરેક એલોય ગ્રેડ માટે ચોક્કસ ASTM સામગ્રી ધોરણો, NACE કાટ ગ્રેડ અને લાંબા ગાળાના ક્રીપ રપ્ચર ડેટા.
3. ટર્બાઇન બ્લેડ માટે ચોકસાઇ રોકાણ કાસ્ટિંગ નિયંત્રણો
ચોકસાઇ કાસ્ટિંગ (રોકાણ કાસ્ટિંગ / લોસ્ટ-વેક્સ કાસ્ટિંગ) આંતરિક ઠંડક ચેનલો સાથે હોલો ટર્બાઇન બ્લેડ બનાવવા માટેની એકમાત્ર પરિપક્વ તકનીક છે. નબળી પ્રક્રિયા નિયંત્રણ સંકોચન છિદ્રાળુતા, કોર ડિસ્પ્લેસમેન્ટ અને બ્લેડ પ્રોફાઇલ વિકૃતિ તરફ દોરી જશે.
3.1 બ્લેડ ઇન્વેસ્ટમેન્ટ કાસ્ટિંગમાં મુખ્ય મુશ્કેલીઓ
- પાતળી-દિવાલ ભરણ: પીગળેલું સુપરએલોય ઝડપથી ઘન બને છે. પાતળા એરફોઇલ વિભાગો ઠંડા બંધ અને અપૂર્ણ ભરણની રચના કરે છે.
- સિરામિક કોર સ્થિરતા: ઉચ્ચ-તાપમાનની ધાતુની અસર હેઠળ એમ્બેડેડ કોરો તૂટી જાય છે અથવા શિફ્ટ થાય છે, પરિણામે કૂલિંગ પેસેજ અવરોધિત અથવા ઑફસેટ થાય છે.
- સોલિડિફિકેશન સંકોચન: અસમાન ઠંડક મોટા પરિમાણીય વિચલન અને આંતરિક સંકોચન છિદ્રાળુતાનું કારણ બને છે.
- અનાજનું માળખું નિયંત્રણ: સમતુલિત અનાજ ડાયરેક્શનલ નક્કરતા વિના સરળતાથી રચાય છે, ઉચ્ચ-તાપમાનના જીવનને ઘટાડે છે.
3.2 નજીકના-નેટ-આકારના કાસ્ટિંગ માટે પ્રક્રિયા નિયંત્રણો
- વેક્યુમ ગલન અને રેડવું: ઓક્સિજનનું પ્રમાણ ઘટાડવા અને ઓક્સાઈડ સમાવિષ્ટ ખામીને ટાળવા માટે ઉચ્ચ શૂન્યાવકાશ હેઠળ નિકલ સુપરએલોય ઓગળે છે. પીગળેલી ધાતુની પ્રવાહીતાને સુધારવા માટે સિરામિક શેલ મોલ્ડને 900-1100°C પર પહેલાથી ગરમ કરો.
- દિશાત્મક ઘનકરણ નિયંત્રણ: સ્તંભાકાર અનાજ અથવા સિંગલ-ક્રિસ્ટલ સ્ટ્રક્ચર્સ બનાવવા માટે નિયંત્રિત કૂલિંગ ગ્રેડિયન્ટ (10–50°C/મિનિટ ઠંડક દર) સેટ કરો, જે ઉચ્ચ-તાપમાનના ક્રીપ પ્રતિકારને મોટા પ્રમાણમાં સુધારે છે.
- HIP હોટ આઇસોસ્ટેટિક પ્રેસિંગ: આંતરિક સૂક્ષ્મ છિદ્રો અને સંકોચન પોલાણને બંધ કરવા, આંતરિક ઘનતા અને થાકની કામગીરીમાં સુધારો કરવા માટે HIP સાથે કાસ્ટિંગ બ્લેન્ક્સનો ઉપચાર કરો.
- મીણ પેટર્ન સંકોચન વળતર: કાસ્ટિંગ સંકોચનને સરભર કરવા અને એકંદર પરિમાણીય વિચલનને નિયંત્રિત કરવા માટે પ્રી-સેટ મોલ્ડ સંકોચન દર (લંબાઈની દિશા માટે લગભગ 1.6%–1.7%).
3.3 ટર્બાઇન બ્લેડ માટે કાસ્ટિંગ ટોલરન્સ બેઝલાઇન
કાસ્ટિંગ ખાલી સહનશીલતા ISO 8062 અને VDG P690 ધોરણોને અનુસરે છે. રોકાણ-કાસ્ટ ટર્બાઇન બ્લેડ કાસ્ટિંગ બ્લેન્ક્સ માટે:
- એરફોઇલ પ્રોફાઇલ પરિમાણીય વિચલન: સંકોચન વળતર પછી ±0.30 મીમી.
- ભલામણ કરેલ એકપક્ષીય મશીનિંગ ભથ્થું: 0.3–1.5 મીમી; વિકૃત બ્લેડ ટિપ અને કિનારી વિસ્તારો પર આરક્ષિત જાડું ભથ્થું.
- કાસ્ટ હોલો બ્લેડની દિવાલની જાડાઈ સહનશીલતા: પાતળા-દિવાલોવાળા વિભાગો માટે ±0.15 મીમી.
બાકી ચકાસણી: સંપૂર્ણ VDG P690 સહિષ્ણુતા ગ્રેડ અને વિવિધ બ્લેડ કદ માટે ચોક્કસ મશીનિંગ ભથ્થું મૂલ્યો.
4. બ્લેડ આંતરિક ઠંડકની રચનાઓ માટે કાસ્ટિંગ આવશ્યકતાઓ
હોલો ટર્બાઇન બ્લેડ બ્લેડનું તાપમાન ઘટાડવા માટે આંતરિક ઠંડક ચેનલો પર આધાર રાખે છે. કૂલિંગ પેસેજની ગુણવત્તા સીધી રીતે ટર્બાઇન થર્મલ કાર્યક્ષમતા નક્કી કરે છે, અને કોર મેન્યુફેક્ચરિંગ નક્કી કરે છે કે આંતરિક માળખું સંપૂર્ણપણે રચી શકાય છે કે કેમ.
4.1 સામાન્ય કૂલિંગ ચેનલ ડિઝાઇન અને ઉત્પાદન મર્યાદાઓ
લાક્ષણિક કૂલિંગ સ્ટ્રક્ચર્સમાં સર્પેન્ટાઇન મલ્ટી-પાસ ચેનલ્સ, અગ્રણી-એજ ઇમ્પિન્જમેન્ટ કૂલિંગ કેવિટીઝ, ટ્રેઇલિંગ-એજ સાંકડી સ્લિટ્સ અને પિન-ફિન ટર્બ્યુલન્સ સ્ટ્રક્ચર્સનો સમાવેશ થાય છે.
મુખ્ય કાસ્ટિંગ મર્યાદાઓ:
- લાયક સિરામિક કોરો અને વેક્યુમ રેડવાની સાથે ન્યૂનતમ વ્યવહારુ કાસ્ટેબલ દિવાલની જાડાઈ: 0.5 મીમી. આ મૂલ્ય બ્લેડના કદ અને એલોયના પ્રકાર પર આધારિત છે.
- લઘુત્તમ મુખ્ય લક્ષણ કદ: નાના કૂલિંગ ફિલ્મ હોલ કોરો માટે 0.5 મીમી વ્યાસ; અતિશય પાતળા કોરો રેડતા સમયે ફ્રેક્ચર થશે.
- સાંકડા સ્લિટ પેસેજને ઊંચા તાપમાન હેઠળ વિકૃતિ અટકાવવા માટે ઉચ્ચ કોર તાકાત અને નીચા થર્મલ વિસ્તરણની જરૂર પડે છે.
4.2 કોર ફેબ્રિકેશન અને એન્ટી બ્રેકેજ મેઝર્સ
ટર્બાઇન બ્લેડ ઇન્વેસ્ટમેન્ટ કાસ્ટિંગ માટે એલ્યુમિના આધારિત સિરામિક કોરો મુખ્ય પ્રવાહની પસંદગી છે. મુખ્ય પ્રદર્શન આવશ્યકતાઓ:
- ઉચ્ચ પ્રત્યાવર્તન: એલોય રેડતા વખતે નરમ પડ્યા વિના 1500 °C થી વધુ તાપમાનનો પ્રતિકાર કરો.
- નીચા થર્મલ વિસ્તરણ ગુણાંક (4×10⁻⁶/K ની નીચે) થર્મલ સ્ટ્રેસ ક્રેકીંગ અને ડાયમેન્શનલ ડ્રિફ્ટ ટાળવા માટે.
- કાસ્ટિંગ પછીના રાસાયણિક નિરાકરણ માટે મધ્યમ ફ્લેક્સરલ તાકાત (>15 MPa) અને સારી લીચેબિલિટી.
મુખ્ય અસ્થિભંગ વિરોધી ઉકેલો:
- ધાતુના પ્રવાહની અસરનો પ્રતિકાર કરવા માટે લાંબા અને પાતળા કોર વિભાગો પર સહાયક પાંસળી ઉમેરો.
- થર્મલ વિસ્તરણ મિસમેચ ક્રેકીંગને ટાળવા માટે સિરામિક કોર અને સુપરએલોય વચ્ચે થર્મલ વિસ્તરણ ગુણાંકને મેચ કરો.
- આંતરિક ચેનલ પરિમાણીય સ્થિરતા રાખવા માટે 5% ની નીચે કોર સિન્ટરિંગ સંકોચનને નિયંત્રિત કરો.
5. પ્રિસિઝન મશીનિંગ ટોલરન્સ અને પ્રોસેસિંગ સ્કીમ
નજીકના નેટ-આકારના રોકાણ કાસ્ટિંગ બ્લેન્ક્સ માટે પણ એરોડાયનેમિક પ્રોફાઇલ અને એસેમ્બલી સહિષ્ણુતા જરૂરિયાતોને પહોંચી વળવા માટે 5-અક્ષ CNC ચોકસાઇ મશીનિંગની જરૂર છે. સુપરએલોય મશીનિંગ સખત મહેનતથી પીડાય છે, જેને ઑપ્ટિમાઇઝ કટીંગ પરિમાણો સાથે નિયંત્રિત કરવું આવશ્યક છે.
5.1 મુખ્ય લક્ષણો માટે પરિમાણીય સહનશીલતાની આવશ્યકતાઓ
- એરફોઇલ વક્ર સપાટી: GD&T પ્રોફાઇલ સહિષ્ણુતા ±0.02~0.05 mm; એરફ્લો ઘર્ષણ નુકશાન ઘટાડવા માટે સપાટીની ખરબચડી Ra 0.8–1.6 μm.
- ફિર-ટ્રી બ્લેડ રુટ: ટેન્સાઇલ એસેમ્બલી સપાટી સહનશીલતા ±0.015 મીમી; ચક્રીય લોડ હેઠળ સંપર્ક થાક ટાળવા માટે સપાટી સમાપ્ત Ra 0.2–0.8 μm.
- પ્લેટફોર્મ સીલિંગ સપાટી: 0.02 મીમીની અંદર સપાટતા સહનશીલતા; કડક સપાટ નિયંત્રણ બ્લેડની હરોળ વચ્ચે ગેસ લિકેજને અટકાવે છે.
- ઠંડક ફિલ્મ છિદ્રો: સ્થિતિ સહિષ્ણુતા ±0.03 મીમી; છિદ્ર વ્યાસ સહનશીલતા ±0.02 mm, મોટે ભાગે EDM ઇલેક્ટ્રિકલ ડિસ્ચાર્જ મશીનિંગ દ્વારા પ્રક્રિયા કરવામાં આવે છે.
5.2 મશીનિંગ રૂટ અને ટૂલિંગની પસંદગી
કાસ્ટ ટર્બાઇન બ્લેડ માટે માનક પ્રોસેસિંગ વર્કફ્લો:
- પોસ્ટ-કાસ્ટિંગ સારવાર: શેલ રિમૂવલ, કોર લીચિંગ, શોટ બ્લાસ્ટિંગ અને HIP ડેન્સિફિકેશન.
- રફ મશીનિંગ: કોટેડ કાર્બાઇડ કટર વડે મોટા ભાગનું કાસ્ટિંગ ભથ્થું દૂર કરો, 0.2-0.4 mm સેમી-ફિનિશિંગ માર્જિન અનામત રાખો.
- અર્ધ-ફિનિશિંગ: એરફોઇલ વક્ર સપાટીઓનું 5-એક્સિસ લિન્કેજ મિલિંગ, કટિંગ હીટને કારણે મશીનિંગ ડિફોર્મેશનને નિયંત્રિત કરે છે.
- ફિનિશિંગ: અંતિમ પ્રોફાઇલ સહિષ્ણુતા અને સપાટીની ખરબચડી પ્રાપ્ત કરવા માટે હાઇ-સ્પીડ મિલિંગ અથવા સપાટી ગ્રાઇન્ડીંગ.
- સેકન્ડરી મશીનિંગ: EDM ડ્રિલ નાના કૂલિંગ ફિલ્મના છિદ્રો બ્લેડની આગળ અને પાછળની કિનારીઓ પર.
સુપરએલોય માટે મશીનિંગ ટીપ્સ:
- કામ સખ્તાઇ ઘટાડવા માટે ઓછી કટીંગ ઝડપનો ઉપયોગ કરો; કઠણ સપાટીના સ્તરને કાપવા માટે ફીડ રેટ વ્યાજબી રીતે ઊંચો રાખો.
- પુનરાવર્તિત છીછરા ફિનિશિંગ પાસ ટાળો જે ફક્ત સખત ત્વચાને પોલિશ કરે છે અને ટૂલના વસ્ત્રોને વેગ આપે છે.
5.3 સ્ક્રેપ રેટ ઘટાડવા માટે ભથ્થું નિયંત્રણ
કાસ્ટિંગ વિરૂપતા અનિવાર્ય છે, તેથી ખાલી કદ સેટ કરતી વખતે અસમાન મશીનિંગ ભથ્થું ધ્યાનમાં લેવું આવશ્યક છે:
- મોટા સંકોચન વિરૂપતા સાથે બ્લેડની ટોચ, પાછળની ધાર અને પાતળી-દિવાલોવાળા વિસ્તારો પર મશીનિંગ ભથ્થું 0.3–0.5 મીમી વધારો.
- મશીનિંગ પહેલાં વાસ્તવિક કાસ્ટિંગ વિકૃતિને માપવા માટે 3D બ્લુ-લાઇટ સ્કેનિંગનો ઉપયોગ કરો, પછી સ્થાનિક પરિમાણીય વિચલનની ભરપાઈ કરવા માટે CNC પ્રોગ્રામને સમાયોજિત કરો.
6. કાસ્ટ ટર્બાઇન બ્લેડ માટે એનડીટી અને ગુણવત્તા નિરીક્ષણ ધોરણો
સંપૂર્ણ નિરીક્ષણ સિસ્ટમ સામગ્રીની ચકાસણી, પરિમાણીય માપન, બિન-વિનાશક પરીક્ષણ અને સપાટીની ગુણવત્તા તપાસને આવરી લે છે, જે ગેસ ટર્બાઈનમાં વપરાતા ઉચ્ચ-તાપમાન પ્રતિરોધક ભાગો માટે ફરજિયાત છે.
6.1 બિન-વિનાશક પરીક્ષણ (NDT) વસ્તુઓ
- રેડિયોગ્રાફિક પરીક્ષણ (RT / એક્સ-રે નિરીક્ષણ): બ્લેડ એરફોઇલ અને રુટની અંદર આંતરિક સંકોચન છિદ્રાળુતા, સમાવેશ અને કોલ્ડ શટ ખામી શોધવા માટે 100% નિરીક્ષણ.
- અલ્ટ્રાસોનિક પરીક્ષણ (UT): એક્સ-રે ઓળખી ન શકે તેવી ઊંડા આંતરિક ખામીઓ માટે જાડા બ્લેડના મૂળ વિભાગોને તપાસો.
- પેનિટ્રન્ટ ટેસ્ટિંગ (PT): સૂક્ષ્મ તિરાડો માટે તમામ બ્લેડ સપાટીઓનું નિરીક્ષણ કરો, ખાસ કરીને એરફોઇલની કિનારીઓ અને બ્લેડ રુટ ફીલેટ્સ પર.
- ઔદ્યોગિક સીટી સ્કેનિંગ: આંતરિક ઠંડક માર્ગોની અખંડિતતા ચકાસો, મુખ્ય અવશેષો અને અવરોધિત કૂલિંગ ફિલ્મ છિદ્રો શોધો જે અન્ય NDT પદ્ધતિઓ દ્વારા જોઈ શકાતા નથી.
ચકાસણી બાકી છે: NADCAP એરોસ્પેસ NDT ધોરણો અને ટર્બાઇન બ્લેડ કાસ્ટિંગ માટે ખામી સ્વીકૃતિ ગ્રેડ.
6.2 પરિમાણીય અને સપાટીનું નિરીક્ષણ
- CMM (કોઓર્ડિનેટ મેઝરિંગ મશીન): એરફોઇલ પ્રોફાઇલનું સંપૂર્ણ 3D માપન, બ્લેડ રૂટનું કદ અને ±0.002 મીમી સુધીની માપની ચોકસાઈ સાથે કૂલિંગ ફિલ્મ હોલની સ્થિતિ.
- ઓપ્ટિકલ લેસર સ્કેનિંગ: એકંદર પ્રોફાઇલ વિચલનને માપવા માટે CAD મોડેલ સાથે વાસ્તવિક બ્લેડ આકારની તુલના કરો.
- સપાટીની રફનેસ ટેસ્ટ: એરફોઇલ, રુટ અને સીલિંગ સપાટી પર Ra મૂલ્યો ચકાસો.
- ધાતુશાસ્ત્રની તપાસ: સમતુલિત / દિશાત્મક ઘન / સિંગલ-ક્રિસ્ટલ અનાજની ગુણવત્તાની પુષ્ટિ કરવા માટે અનાજનું માળખું તપાસો.
7. વારંવાર પૂછાતા પ્રશ્નો
Q1: શું સામાન્ય ઇક્વિએક્સ્ડ એલોય HPHT સેવા માટે સિંગલ-ક્રિસ્ટલ બ્લેડને બદલી શકે છે?
A: ના. Equiaxed superalloys માં અનાજની સીમાઓ હોય છે જે ઊંચા તાપમાન અને લાંબા ગાળાના ભાર હેઠળ નબળા બિંદુઓ બની જાય છે. સિંગલ-ક્રિસ્ટલ CMSX-4 અનાજની સીમાઓને દૂર કરે છે અને 1000°C થી ઉપર ક્રીપ સ્થિરતા જાળવી રાખે છે, જે પ્રથમ તબક્કાના હોટ-સેક્શન બ્લેડ માટે બદલી ન શકાય તેવી છે.
Q2: ચેનલ ટર્બાઇન બ્લેડને ઠંડક આપવા માટે ઓછામાં ઓછી દિવાલની જાડાઈ કેટલી છે?
A: ઉચ્ચ-શુદ્ધતાવાળા એલ્યુમિના સિરામિક કોરો અને વેક્યૂમ રેડવાની સાથે, પ્રાયોગિક ન્યૂનતમ કાસ્ટેબલ દિવાલની જાડાઈ 0.5 mm છે. આ મર્યાદા બ્લેડ ભૂમિતિ અને એલોય પસંદગી સાથે બદલાય છે. પાતળી દિવાલો અપૂર્ણ ભરણ અને ઉચ્ચ સ્ક્રેપ દર તરફ દોરી જશે.
Q3: રોકાણ કાસ્ટિંગ બ્લેન્ક્સ માટે કેટલું મશીનિંગ ભથ્થું અનામત રાખવું જોઈએ?
A: આધારરેખા એકપક્ષીય ભથ્થું 0.3–1.5 mm છે. મશીનિંગ દરમિયાન સ્થાનિક સામગ્રીની અછત ટાળવા માટે બ્લેડની ટીપ્સ અને પાછળની કિનારીઓ જેવા મોટા કાસ્ટિંગ વિરૂપતાવાળા વિસ્તારો પર ભથ્થામાં 0.3-0.5 mm વધારો કરો.
Q4: કઈ તપાસ પદ્ધતિ ઠંડકના માર્ગોના આંતરિક અવરોધને શોધી શકે છે?
A: ઔદ્યોગિક સીટી સ્કેનિંગ એ કાસ્ટિંગને નુકસાન પહોંચાડ્યા વિના આંતરિક કૂલિંગ ચેનલ બ્લોકેજ, કોર અવશેષો અને અસમાન દિવાલની જાડાઈનું નિરીક્ષણ કરવાની સૌથી વિશ્વસનીય પદ્ધતિ છે. એક્સ-રે માત્ર મોટા અવરોધો શોધી શકે છે, જ્યારે નાના કોર અવશેષો માત્ર સીટી સ્કેનિંગ દ્વારા ઓળખી શકાય છે.
8. નિષ્કર્ષ અને આગળનાં પગલાં
લાયકાત ધરાવતા ટર્બાઇન બ્લેડના ઉત્પાદન માટે સામગ્રીની પસંદગી, ચોકસાઇ કાસ્ટિંગ, કૂલિંગ કોર મોલ્ડિંગ, 5-એક્સિસ મશીનિંગ અને સંપૂર્ણ NDT નિરીક્ષણનું સંકલિત નિયંત્રણ જરૂરી છે.
- સુપરએલોય ગ્રેડને ઓપરેટિંગ ટેમ્પરેચર અને કોરોસિવ મીડિયા સાથે સખત રીતે મેચ કરો; મધ્યમ-તાપમાન ક્ષતિગ્રસ્ત વાતાવરણ માટે Inconel 718/625 પસંદ કરો, અને ઉચ્ચ-તાપમાન HPHT સ્થિતિઓ માટે દિશાત્મક/સિંગલ-ક્રિસ્ટલ એલોય.
- આંતરિક છિદ્રાળુતા અને કાસ્ટિંગ વિકૃતિને ઘટાડવા માટે દિશાત્મક ઘનકરણ અને HIP સારવાર સાથે વેક્યૂમ રોકાણ કાસ્ટિંગ અપનાવો.
- કોર તૂટવાથી બચવા અને આંતરિક ઠંડક ચેનલોની સંપૂર્ણ રચનાને સુનિશ્ચિત કરવા માટે ઓછા થર્મલ વિસ્તરણ અને પૂરતી તાકાત સાથે સિરામિક કોરો ડિઝાઇન કરો.
- કાસ્ટિંગ વિરૂપતા અનુસાર વાજબી મશીનિંગ ભથ્થું અનામત રાખો; પ્રોફાઇલ સહિષ્ણુતા અને કૂલિંગ ફિલ્મના છિદ્રોની ચોકસાઇને નિયંત્રિત કરવા માટે 5-અક્ષ CNC અને EDM નો ઉપયોગ કરો.
- બ્લેડની ગુણવત્તાની ખાતરી આપવા માટે સંપૂર્ણ RT, UT, PT અને CT બિન-વિનાશક પરીક્ષણ વત્તા CMM પરિમાણીય નિરીક્ષણનો અમલ કરો.
જો તમારી પાસે ટર્બાઇન બ્લેડ 2D/3D ડ્રોઇંગ છે અને સામગ્રી મૂલ્યાંકન, કાસ્ટિંગ પ્રક્રિયા આયોજન, મશીનિંગ સહિષ્ણુતા વિશ્લેષણ અથવા ચોક્કસ કાસ્ટિંગ ટર્બાઇન બ્લેડ માટે કસ્ટમ અવતરણની જરૂર હોય, તો તમે સંપૂર્ણ એન્જિનિયરિંગ સમીક્ષા માટે તમારી તકનીકી વિશિષ્ટતાઓ સબમિટ કરી શકો છો.
