Ko nga matatahi turbine e mahi ana i raro i te rere hau tino werawera, te ahotea waiariki hurihanga, me nga purongo kino, na te mea ko tetahi o nga waahanga tino wero mo te maka tika i roto i te umanga hiko. Ko te nuinga o nga roopu hoko me nga roopu miihini e pa ana ki nga wero whakangao i te wa e rapu ana i nga matatahi turbine: ka paheke te hangai me te paheketanga o nga papa rererangi angiangi, ko nga hongere whakamahana o roto ka pakaru, me nga rauemi superalloy ka kaha te whakakaha o te miihini me nga wero ki te whakahaere.
Ko tenei aratohu e hipoki ana i te kowhiringa rauemi koranu, te whakahaere i nga mahi whakangao haumi, nga tepe hangahanga hongere whakamatao, nga paerewa aro nui, nga huarahi miihini tika, me nga ture tirotiro NDT katoa mo nga mata hiko. Ka whaaia e ia nga mahi hanga mata-tuhi-tuhi, hei awhina i a koe ki te whakaiti i te para makanga, te whakahaere i te tahua miihini, me te karo i nga mahi utu nui mo nga waahanga wera-nui me te waikura.
1. Nga Tikanga Mahi me nga Wero Hanganga Matua o nga Matapihi Turbine
Ka rere nga matatahi turbine i raro i te wera nui tonu, te paihikara waiariki, me te waikura sulfide. Ka taea e nga mata hiko hiko o te waahi tuatahi te pupuri i te ratonga mo te wa roa ki runga ake i te 900°C. Ko te rohatanga o te waiariki me te whakahekenga ka puta te ngokingoki me nga kapiti ngenge waiariki.
Ko te whīwhiwhi āhuahanga ka piki ake te uaua o te hanga:
- Ko te angiangi o te pakitara rangifoil (i raro iho i te 1 mm) he ngoikore te whakakii i te koranu whakarewa me te whakakaha koretake.
- Ko nga waahanga whakamahana o roto e hiahia ana kia whakauruhia nga uho uku, ka ngawari te huri, ka pakaru ranei i te wa e ringihia ana.
- Kare e taea te hanga i nga mata kopikopiko noa-kore e te maka kirikiri noa. Ka taea anake e te whakarewanga totika korehau te tuku i nga putunga hanga-tata-kupenga.
- E whakaatu ana nga superalloys-nikeli i te kaha o te mahi makariri. Ma tenei ka whakatere i te kakahu taputapu me te whakararu i te tika o te rahi i te wa e mahi ana a CNC.
Ko nga tohu mamae nui o te hanga ko te porosity makanga, te whakaheke matua, te korikori o te mata o te mata, te rerekee o te miihini, me te tika o te taha o nga kohao kiriata whakamatao.
2. Te Kowhiringa Rauemi Aluana-Maamaa mo nga Matapihi Turbine Maka
Ko te kowhiri i te superalloy tika te turanga o te roa o te oranga o te mata. Ko te karaehe rauemi me taurite ki te pāmahana whakahaere, te taiao pirau, me nga whakaritenga aukati ngoki. Ko tenei waahanga e aro nui ana ki nga miihini-a-nikeli auraki e whakamahia nuitia ana mo maka matatahi turbine.
2.1 Nga Koeke Superalloy Matua mo nga Matapihi Turbine
- Inconel 718 (UNS N07718)
Ko te pāmahana ratonga tonu ki te 700°C, me te tino pai o te kaha me te mahi ngoki. Kei te whakamahia nuitia mo nga matatahi turbine iti me te reo-nui me nga matatahi compressor, he pai te aukati ki te hau kawa me te waikura maku. - Inconel 625 (UNS N06625)
He kaha te aukati ki te waikura poka me te kawa, e rite ana ki nga paerewa ratonga kawa NACE MR0175. Ka mahi tonu ki runga ki te 650°C me te pai ki nga matatahi e kitea ana ki nga tikanga hau rewharewha. - Rene 80
He koranu nui o te maka equiaxed me te kaha o te kaha o te pamahana teitei me te aukati waikura, i hangaia mo nga matatahi turbine waenga-waahi e mahi ana i raro i te 950°C. - CMSX-4 (Kotahi-Crystal Alloy)
Ko te taumata o te taumata ngokingoki-a-runga mo nga matatahi tuatahi o te HPHT. Ka taea e te ratonga haere tonu te eke ki te 1150°C me te kore e kitea he whakangao ngokingoki. Ko te whakakoi aronga ka whakakore i nga rohe o te witi hei whakapai ake i te pumau o te pāmahana teitei.
2.2 Ture Whiriwhiri Rawa I runga i te Taiao Ratonga
- Te hau kawa makuku me nga tikanga waikura waimoana: Tīpakohia te Inconel 625 mo te tino atete te waikura (waahanga aukati-waipara).
- Nga matatahi hiko whakangao hiko waenga-mahana (≤700°C): Ko Inconel 718 te whiringa utu-utu me te pai o te miihini me te mahi miihini.
- Matatahi wera-waahanga hiko hiko hau-mahana teitei (950–1150°C): Whakatauhia te whakarewanga riterite a Rene 80, CMSX-4 ranei te whakarewanga whakakoi aronga-kotahi-kiriata mo te mahi aukati-ngokingoki.
- A ape i te tohu nui rawa atu: Ko nga koranu kirikiri kotahi ka nui ake te utu o te whakarewanga; whakamahia anake mo nga tuunga mata wera teitei.
E tatari ana te manatoko: Ko nga paerewa rauemi ASTM tika, te koeke waikura NACE me nga raraunga pakaru ngoki mo te wa roa mo ia reanga koranu.
3. Tikanga Whakangao Whakangau Whakangao mo nga Matapihi Turbine
Makanga tika (makanga haumi / makanga wax ngaro) ko te hangarau pakeke anake mo te hanga matatahi turbine tuwhera me nga hongere whakamatao o roto. Ko te ngoikore o te whakahaere i te tukanga ka arahi ki te porosity iti, te nekehanga matua, me te korikori o te mata.
3.1 Nga uauatanga matua i roto i te Makanga Haumi Blade
- Te whakakī i te pakitara angiangi: Ka tere te whakakoi o te koraro whakarewa. Ko nga wahanga airfoil angiangi ka hangai te kati makariri me te whakakii kore.
- Te pumau o te matua o te uku: Ka whati, ka nekehia ranei nga uho whakauru i raro i te paanga whakarewa teitei-nui, ka mutu ka aukatia, ka whakakorehia ranei nga waahanga whakamatao.
- Te whakaheke totoka: Ko te whakamatao koretake ka nui te rereketanga o te taha me te porosity whakaheke o roto.
- Te whakahaere i te hanganga o te witi: He ngawari te hanga o nga kakano equiaxed me te kore whakakoi aronga, ka whakaiti i te oranga ngokingoki i te pāmahana teitei.
3.2 Mana Tukatuka mo te Maka-Waea-Waea Tata
- Te rewa korehau me te ringihanga: Whakarewa i te nickel superalloys i raro i te korehau teitei hei whakaiti i te ihirangi hāora me te karo i nga hapa whakauru waikura. Whakawerahia te pokepokea anga uku ki te 900–1100°C hei whakapai ake i te rere o te whakarewa whakarewa.
- Mana whakakoi aronga: Whakatakotoria he rōnaki whakamahana (10–50°C/meneti te reiti whakamahana) hei hanga i nga kakano pou, i nga hanganga kirikiri kotahi ranei, e tino pai ake ai te atete ki te ngokingoki.
- HIP wera isostatic pēhi: Whakapaihia te maka ki te HIP ki te kati i nga pores moroiti o roto me te whakaheke i nga kohao, te whakapai ake i te kiato o roto me te mahi ngenge.
- Kapeneheihana whakaheke tauira ware pi: Ko te tere o te whakaheke i te pokepokea i mua i te tautuhi (tata ki te 1.6%–1.7% mo te ahunga roa) hei whakatiki i te whakahekenga o te makanga me te whakahaere i te ine ine rahi.
3.3 Te Maka i te Raina Whakaaetanga mo nga Matapihi Turbine
Ko te tuku i te manawanui ka whai i nga paerewa ISO 8062 me VDG P690. Mo te whakangao-whakangao i te mata kapohau e maka ana nga paatea:
- He rereke te ahua o te tohu rererangi: ± 0.30 mm i muri i te utu whakahekenga.
- E taunakitia ana te utu miihini unilateral: 0.3–1.5 mm; he utu nui ake kua rahuitia ki runga i te pito o te mata me nga waahi taha.
- Ko te matotoru o te pakitara o nga matatahi o te maka: ±0.15 mm mo nga waahanga angiangi-taiepa.
E tatari ana ki te manatoko: Ko nga tohu whakaahuru VDG P690 katoa me nga uara tahua miihini tika mo nga rahi mata rereke.
4. Nga Whakaritenga Maka mo nga Hanganga Matao a roto o te Mata
Ka whakawhirinaki atu nga matatahi turbine hollow ki nga hongere whakamatao o roto hei whakaiti i te pāmahana mata. Ko te kounga o nga waahi whakamahana ka whakatau tika i te kaha o te waiariki turbine, ka whakatauhia e te hanga matua mena ka taea te hanga katoa te hanganga o roto.
4.1 Nga Hoahoa Hongere Whakamao me nga Tepe Hangahanga
Ko nga anga whakamahana tikanga ko nga hongere maha-paahi nakahi, nga kohao whakamatao tukituki-amata, nga whao whaiti, me nga hanganga ngangau a titi.
Whakawhāititanga makanga matua:
- Te iti rawa o te matotoru o te pakitara castable me nga uho uku me te ringihanga korehau: 0.5 mm. Ka whakawhirinaki tenei uara ki te rahi o te mata me te momo koranu.
- Te rahi o te waahanga matua: 0.5 mm te diameter mo nga kohao kiriata whakamatao iti; ka pakaru nga tino kikokore i te wa e ringihia ana.
- Ko nga waahanga whaaiti whaiti me kaha te kaha matua me te iti o te roha waiariki hei aukati i te rerekee i raro i te wera nui.
4.2 Te Hanga Matua me nga Ine Whakakore
Ko nga uho uku-a-alumina te kowhiringa auraki mo te makanga whakangao i te mata hiko. Nga whakaritenga mahinga matua:
- Te kaha o te whakakorikori: Atete i te pāmahana i runga ake i te 1500°C me te kore e ngohengohe i te wa e ringihia ana te koranu.
- He iti te whakarea roha waiariki (i raro iho i te 4×10⁻⁶/K) hei karo i te pakaru o te ahotea me te paheketanga ahu.
- He pai te kaha flexible (>15 MPa) me te pai o te rewharewha mo te tango matū i muri i te whakarewanga.
Nga rongoā aukati-whawhati matua:
- Taapirihia he riu rara ki runga i nga waahanga matua roa me te kikokore hei aukati i te paheketanga rere whakarewa.
- Whakatauritehia te whakarea roha waiariki i waenga i te uho uku me te koorua hei karo i te pakaru koreritenga o te roha wera.
- Whakahaerehia te whakaheke i raro iho i te 5% kia mau tonu te ahua o te hongere o roto.
5. Whakaaetanga Whakapaipai me te Mahinga Tukatuka
Ahakoa he tata-kupenga-ahua haumi makanga paratea me 5-tuaka CNC machining pū ki te whakatutuki i te kōtaha aerodynamic me ngā whakaritenga kātakí hui. Ko te miihini Superalloy e mamae ana i te pakeke o te mahi, me whakahaere me nga tawhā tapahi papai.
5.1 Whakaritenga Whakaaetanga Ahu mo nga ahuatanga matua
- Mata kōpiko Airfoil: GD&T kātaki kōtaha ±0.02~0.05 mm; te taratara o te mata Ra 0.8–1.6 μm hei whakaiti i te mate waku rere.
- He pakiaka mata rakau kauri: Tensile assembly mata kātakí ±0.015 mm; mutu mata Ra 0.2–0.8 μm ki te karo i te rohirohi whakapā i raro i te kawenga huringa.
- Mata hiri papa: Whakaaetanga papatahi i roto i te 0.02 mm; te mana papatahi ka aukati i te rerenga hau i waenga i nga rarangi mata.
- Te whakamahana i nga kohao kiriata: Whakaaetanga tūnga ±0.03 mm; te pai o te diameter o te kohao ± 0.02 mm, ko te nuinga o te wa e whakahaerehia ana e te EDM miihini whakaheke hiko.
5.2 Te huarahi miihini me te whiriwhiri taputapu
Reremahi tukatuka paerewa mo nga mata hihiko maka:
- Te maimoatanga i muri i te whakarewanga: te tango anga, te riihi matua, te pupuhi pupuhi, me te whakakaha HIP.
- Te mahi miihini: Tangohia te nuinga o nga tahua makanga me nga kaitapahi warowai kua whakakikoruatia, rahuitia te 0.2–0.4 mm te tawhē tata.
- Tapa-whakaoti: 5-tuaka mira hono o mata kōpiko airfoil, whakahaere machining deforming meinga e tapahi wera.
- Te Whakaoti: Te mira tere-tere, te huri o te mata ranei hei whakatutuki i te pai o te tohu me te taratara o te mata.
- Te mahi miihini tuarua: Ka werohia e EDM nga kohao kiriata whakamatao iti i runga i te mata o te mata e arai ana me nga taha o muri.
Tohutohu mahi miihini mo nga whakangao nui:
- Whakamahia te tere tapahi iti hei whakaiti i te whakapakeke mahi; kia teitei te tere o te whangai ki te tapahi i te paparanga mata whakapakeke.
- A ape i nga paahi whakaoti papaku e whakakorikori noa ai i te kiri pakeke me te whakatere i te mau taputapu.
5.3 Mana Tukuna ki te Whakaiti i te Reiti Makiri
Kare e taea te karo i te whakahekenga, no reira me whai whakaaro te utu mo te mahi miihini i te wa e whakatakoto ana i te rahinga patea:
- Whakanuia te tahua miihini ma te 0.3-0.5 mm i runga i te pito mata, te taha o muri me nga waahi angiangi-taiepa me te nui o te whakahekenga.
- Whakamahia te matawai puru-marama 3D ki te ine i te rerekeetanga o te whakarewanga i mua i te mahi miihini, katahi ka whakatikahia te kaupapa CNC hei utu mo te ine inenga o te rohe.
6. NDT & Paerewa Tirotiro Kounga mo nga Matapihi Turbine Maka
Ko te punaha tirotiro katoa e hipoki ana i te manatoko rauemi, te ine inenga, te whakamatautau kore-kino, me te arowhai i te kounga o te mata, he mea whakahau mo nga waahanga aukati teitei e whakamahia ana i roto i nga miihini hau.
6.1 Nga Tuemi Whakamatau Kore-Whakakino (NDT).
- Whakamatau Irirangi (Tirotiro RT / X-ray): 100% te tirotiro ki te kite i te porosity o roto, te whakaurunga me nga hapa kati makariri i roto i te mata o te mata me te pakiaka.
- Whakamatau Irirangi (UT): Tirohia nga waahanga pakiaka mata matotoru mo nga kohakore o roto e kore e taea e X-ray te tautuhi.
- Whakamātautau Penetrant (PT): Tirotirohia nga mata mata katoa mo nga kapiti moroiti, ina koa ki nga tapa o te hau me nga awhi pakiaka mata.
- Ahumahi CT matawai: Manatokohia te tika o nga waahanga whakamahana o roto, kitea te toenga matua me nga kohao kiriata whakamatao kua aukatihia e kore e kitea e etahi atu tikanga NDT.
E tatari ana mo te manatoko: NADCAP aerospace NDT paerewa me nga tohu whakaaetanga koha mo nga whakarewanga mata hiko.
6.2 Te Ahu me te Tirohanga Mata
- CMM (Miihini Ine Taururuku): Te inenga 3D katoa o te kōtaha airfoil, te rahi o te rau pakiaka me te waahi o te kohao kiriata whakamatao me te tika o te ine ki te ±0.002 mm.
- Matawai taiaho whatu: Whakatauritehia te ahua o te mata me te tauira CAD hei ine i te inenga o nga korero.
- Te whakamātautau taratara mata: Manatokohia nga uara Ra i runga i nga mata o te rangi, te pakiaka me te hiri.
- Te tirotiro whakarewa: Tirohia te hanganga witi hei whakaū i te kounga o te witi rite / whakakorikori aronga / kirikiri kotahi.
7. Nga Patapatai Auau
Q1: Ka taea e te koranu equiaxed noa te whakakapi i nga mata kirikiri kotahi mo te ratonga HPHT?
A: No. Equiaxed superalloys he rohe witi e riro wahi ngoikore i raro i tiketike pāmahana me te kawenga wā roa. Ko te kirikiri kotahi CMSX-4 ka whakakore i nga rohe o te witi, ka mau tonu te ngokingoki i runga ake i te 1000°C, e kore e taea te whakakapi mo nga matatahi wera-waahanga tuatahi.
Q2: He aha te iti rawa o te matotoru o te pakitara ka taea te maka mo te whakamahana i nga matatahi turbine hongere?
A: Ki te tino parakore alumina core uku me te korehau ringihanga, ko te 0.5 mm te matotoru taiepa castable iti. He rereke tenei tepe ki te ahuahanga mata me te kowhiringa koranu. Ko nga pakitara angiangi ka arahi ki te kore e oti te whakakii me te nui o nga utu mokamoka.
Q3: E hia te nui o te tahua miihini me rahuitia mo nga waahi whakangao haumi?
A: Ko te 0.3–1.5 mm te utu utu kotahi. Whakanuia te tahua ma te 0.3–0.5 mm ki runga i nga waahi he nui te rerekeetanga o te whakarewanga penei i nga pito mata me nga taha o muri kia kore ai e ngaro nga rawa o te rohe i te wa e mahi miihini ana.
Q4: Ko tehea tikanga tirotiro ka kitea te aukati o roto o nga huarahi whakamatao?
A: Ko te karapa CT Ahumahi te huarahi tino pono ki te tirotiro i te aukati hongere whakamatao o roto, te toenga matua me te matotoru o te pakitara koretake me te kore e pakaru te makanga. Ka taea e te hihi X-ray te kite i nga aukati nui, engari ko nga toenga matua iti ka taea anake te tautuhi ma te tirotiro CT.
8. Te Whakamutunga & Nga Mahi Panuku
Ko te hanga i nga matatahi turbine whai tohu me whai mana whakahaere mo te kowhiringa rauemi, te whakarewanga tika, te hanga whakamahana matua, te miihini 5-tuaka me te tirotiro NDT katoa.
- Whakatauritehia nga tohu superalloy ki te pāmahana whakahaere me nga papaaho kino; whiriwhiria te Inconel 718 / 625 mo nga taiao haukino reo-mahana, me nga koranu hikoi-taiao-kotahi mo nga ahuatanga HPHT teitei.
- Whakapaia te makanga haumi korehau me te whakakaha aronga me te maimoatanga HIP hei whakaiti i te porosity o roto me te whakahekenga o te whakarewanga.
- Hoahoa nga uho uku me te iti o te roha wera me te kaha ki te karo i te pakaru matua me te whakarite kia oti te hanga o nga hongere whakamatao o roto.
- Rahuihia nga utu miihini tika i runga i te whakarereketanga o te whakarewanga; whakamahia te 5-axis CNC me te EDM hei whakahaere i te ahua o te ahua me te whakamahana i nga kohao kiriata.
- Whakatinanahia te RT, UT, PT me te CT nga whakamatautau kore-kino me te tirotiro i te taha CMM hei whakapumau i te kounga o te mata.
Mena kei a koe nga whakaahua 2D/3D o te mata turbine me te hiahia ki te arotake i nga rawa, ki te whakamahere i nga mahi whakarewa, ki te whakamaarama i nga mahi miihini, ki te kii ritenga ranei mo nga mata hiko hurihanga totika, ka taea e koe te tuku i o tohu hangarau mo te arotakenga miihini katoa.
