Турбина плиталары: кастинг материалы, толерантлык һәм төгәл эшкәртү таләпләре 

Турбина плиталары югары температуралы газ агымы, цикллы җылылык стрессы һәм коррозицион медиа астында эшли, аларны энергия өлкәсендә төгәл кастинг өчен иң катлаулы компонентларның берсе итә. Күпчелек сатып алу һәм инженер отрядлары турбина плиталарын эзләгәндә эзлекле җитештерү проблемаларына дучар булалар: нечкә диварлы һава диңгезләре кысылуга һәм деформациягә дучар булалар, катлаулы эчке суыту каналлары үзәк өзелүгә китерәләр, һәм суперерлой материал каты эшкәртү катгыйлыгын һәм толерантлыкны контрольдә тоту проблемаларын тудыра.

Бу кулланма эретелгән материал сайлау, инвестиция кастинг процессын контрольдә тоту, суыту канал структурасы чикләре, үлчәмле толерантлык стандартлары, төгәл эшкәртү маршрутлары, турбина плиталары өчен тулы NDT тикшерү кагыйдәләрен үз эченә ала. Бу махсус рәсемгә нигезләнгән плит җитештерүне максат итә, кастинг кисәкләрен киметергә, эшкәртү рөхсәтен контрольдә тотарга, һәм югары температурага чыдам һәм коррозиягә чыдам өлешләрдә кыйммәтле эштән сакланырга ярдәм итә.

1. Эш шартлары һәм турбина плиталарының төп җитештерү проблемалары

Турбина плиталары өзлексез югары җылылык, җылылык велосипедлары һәм сульфид коррозиясе астында йөри. Беренче этаптагы газ турбинасы пычаклары 900 ° C-тан югары озак вакытлы хезмәт күрсәтә ала. Кабат җылылык киңәюе һәм кысылуы кысылу деформациясен һәм җылылык ару ярыкларын барлыкка китерә.

Геометрик катлаулылык җитештерү кыенлыгын кискен күтәрә:

• Нечкә һава диварының калынлыгы (еш кына 1 ммнан түбән) эретелгән эретелгән эретмә тутыруга һәм тигез булмаган катылануга китерә.
• Катлаулы эчке суыту юллары кертелгән керамик үзәкләрне таләп итә, алар агып төшкәндә җиңел смена яки ватыла.
• Катлаулы ирекле формадагы кәкре өслекләр гади ком ташлау белән ясалмый. Вакуум төгәл кастинг кына челтәр формасындагы кастинг блокларын китерә ала.
• Никель нигезендәге супераллойлар каты салкын эшне күрсәтәләр. Бу корал киемен тизләтә һәм CNC эшкәртү вакытында үлчәм төгәллеген тотрыксызлый.

Төп җитештерү авырту нокталары кастинг порозитиясе, үзәк офсет, пычак профиленең бозылуы, эшкәртү деформациясе, квалификациясез суыту пленкасы тишекләренең үлчәм төгәллеге.

2. Турбина плиталары өчен югары температуралы эретмә материал сайлау

Дөрес супераллойны сайлау - озын хезмәт итү гомеренең нигезе. Материаль класс эш температурасына, коррозив мохиткә, селкенүгә каршы тору таләпләренә туры килергә тиеш. Бу бүлек киң кулланылган никель нигезендәге супераллойларга карый турбина плиталары.

2.1 Турбина плиталары өчен төп супераллой класслар

• Инконель 718 (UNS N07718)
  700 ° C га кадәр өзлексез хезмәт температурасы, искиткеч киеренкелек көче һәм уртача сикерү эше белән. Ул түбән һәм урта температуралы турбина плиталары һәм компрессор плиталары өчен киң кулланыла, кычыткан газга һәм дым коррозиясенә яхшы каршылык тәкъдим итә.
• Инконель 625 (UNS N06625)
  NACE MR0175 кычыткан хезмәт стандартларына туры килгән чокырларга һәм чокырларга коррозиягә нык каршы тору. Ул 650 ° C кадәр тотрыклы эшли һәм коррозицион глю газ шартларына дучар булган плиталарга туры килә.
• Рене 80
  950 ° C-тан түбән эшләгән урта этаплы турбина плиталары өчен эшләнгән, балансланган югары температура көче һәм оксидлашуга каршы тору белән уртак тигезләнгән супераллой.
• CMSX-4 (Бер кристалл эретмәсе)
  HPHT беренче этап плиталары өчен иң югары дәрәҗәдәге крепка чыдам класс. Даими хезмәт 1150 ° C ка җитә ала. Directionгары температураның тотрыклылыгын яхшырту өчен юнәлеш катылыгы ашлык чикләрен бетерә.

2.2 Хезмәт мохитенә нигезләнеп материал сайлау кагыйдәләре

1. Дымлы газ һәм диңгез суларының коррозия шартлары: коррозиягә каршы тору өчен Inconel 625 сайлагыз (коррозиягә чыдам өлешләр).
2. Урта температуралы энергия җитештерү турбина плиталары (≤700 ° C): Инконель 718 - баланслы эшкәртүчәнлек һәм механик эш башкару белән чыгымлы вариант.
3. Temperatureгары температуралы газ турбинасы кайнар секцияле плиталар (950–1150 ° C): Rene 80 тигез тигез кастингны яки CMSX-4 бер кристалл юнәлешле каты кастингны кабул итегез.
4. Сыйфаттан артык спецификациядән сакланыгыз: Бер кристалл эретмәләр кастинг чыгымнарын күпкә югарырак китерәләр; аларны иң югары температуралы позиция өчен кулланыгыз.

Көтелгән тикшерү: төгәл ASTM материаль стандартлары, NACE коррозия дәрәҗәсе һәм һәр эретелгән класс өчен озак вакыт сузылу мәгълүматлары.

3. Турбина плиталары өчен төгәл инвестиция кастинг контроле

Төгәл кастинг (инвестиция кастинг / югалган балавыз кастинг) эчке суыту каналлары белән буш турбина плиталарын җитештерү өчен бердәнбер җитлеккән технология. Начар процесс белән идарә итү кыскартуга, үзәкнең күчерелүенә һәм профильнең бозылуына китерәчәк.

3.1 Блэйд инвестиция кастингындагы төп кыенлыклар

1. Нечкә стенаны тутыру: Эретелгән супераллой тиз ныклаша. Нечкә һава катламнары салкын ябык һәм тулы булмаган тутыруны ясыйлар.
2. Керамик үзәк тотрыклылыгы: урнаштырылган үзәкләр югары температуралы металл тәэсирендә өзелә яки смена, нәтиҗәдә суыту юллары блокланган яки офсет.
3. Каты кыскарту: Тигез булмаган суыту зур үлчәмле тайпылышка һәм эчке кысылуга китерә.
4. Ашлык структурасы белән идарә итү: Тигезләнгән бөртекләр юнәлешле катгыйланмыйча җиңел формалашалар, югары температураның кысылу гомерен киметәләр.

3.2 Якын-челтәрле кастинг өчен процесс контроле

• Вакуум эретү һәм кую: Кислород күләмен киметү һәм оксид кертү җитешсезлекләрен булдырмас өчен, югары вакуум астында никель супераллойларын эретегез. Эретелгән металл сыеклыгын яхшырту өчен керамик кабык формасын 900–1100 ° C кадәр җылытагыз.
• Directionнәлешле каты контроль: Колонналы бөртекләр яки бер кристалл структуралар формалаштыру өчен контроль суыту градиентын (10–50 ° C / мин суыту темпын) куегыз, бу югары температураның селкенүчәнлеген яхшырта.
• HIP кайнар изостатик басу: Эчке тыгызлыкны һәм ару эшләрен яхшырту, эчке микро-күзәнәкләрне һәм кысылу куышлыкларын ябу өчен HIP белән кастинг блокларын эшкәртегез.
• Балавыз үрнәген кыскарту компенсациясе: Кастингның кысылуын каплау һәм гомуми үлчәмле тайпылышны контрольдә тоту өчен алдан куелган форманың кысылу дәрәҗәсе (озынлык юнәлеше өчен 1,6% –1,7%).

3.3 Турбина плиталары өчен толерантлык нигезе

Буш толерантлык ISO 8062 һәм VDG P690 стандартларына туры килә. Инвестицияле турбина плитасы кастинг өчен:

• Airfoil профиле үлчәмле тайпылыш: кысылган компенсациядән соң .30 0,30 мм.
• Тәкъдим ителгән бер яклы эшкәртү өчен пособие: 0,3-1,5 мм; Калын пособие деформацияләнгән пычак очында һәм кыр кырларында сакланган.
• Дивар калынлыктагы чокыр плиталарның толерантлыгы: нечкә диварлы бүлекләр өчен ± 0,15 мм.

Көтелгән тикшерү: Тулы VDG P690 толерантлык класслары һәм төрле пычак зурлыклары өчен төгәл эшкәртү бәясе.

4. Эчке суыту структуралары өчен кастинг таләпләре

Буш турбина плиталары эчке температураны киметү өчен эчке суыту каналларына таяналар. Суыту юлларының сыйфаты турбина җылылык эффективлыгын турыдан-туры билгели, һәм төп җитештерү эчке структураны тулысынча формалаштырыргамы-юкмы икәнен хәл итә.

4.1 Гомуми суыту каналының дизайннары һәм җитештерү чикләре

Типик суыту структураларына елан күп пассажир каналлары, алдынгы читтәге суыту куышлыклары, арткы тар кисәкләр һәм пин-фин турбулент структуралары керә.

Төп кастинг чикләүләре:

• Квалификацияле керамик үзәкләр һәм вакуум кую белән минималь практик дивар калынлыгы: 0,5 мм. Бу кыйммәт пычак зурлыгына һәм эретү төренә бәйле.
• Минималь үзәк үзенчәлеге: кечкенә суыту пленкасы үзәкләре өчен диаметры 0,5 мм; артык нечкә үзәкләр коелган вакытта ватылырлар.
• Тар ярык юллар югары температурада деформацияне булдырмас өчен югары үзәк көче һәм түбән җылылык киңәюен таләп итәләр.

4.2 Төп җитештерү һәм өзелүгә каршы чаралар

Алуминага нигезләнгән керамик үзәкләр турбина плитасына инвестиция кастингының төп сайлау юлы. Төп эш таләпләре:

1. Refrгары реакторлык: эретмә агызу вакытында йомшармыйча, 1500 ° C-тан югары температураларга каршы торыгыз.
2. Түбән җылылык киңәйтү коэффициенты (4 × 10⁻⁶ / K астыннан) җылылык стрессының ярылуыннан һәм үлчәмле дрифттан саклану өчен.
3. Уртача флексур көч (> 15 MPa) һәм кастингтан соң химик чыгару өчен яхшы мөмкинлек.

Сынуга каршы төп карарлар:

• Металл агымының тәэсиренә каршы тору өчен озын һәм нечкә үзәк кисәкләренә ярдәмче кабыргалар өстәгез.
• Термаль киңәю коэффициентын керамик үзәк белән супераллой арасында туры китерегез, җылылык киңәюенең яраксызлыгын булдырмас өчен.
• Эчке каналның үлчәмле тотрыклылыгын саклап калу өчен, үзәк синтерингның 5% тан кимүен контрольдә тоту.

5. Төгәл эшкәртү толерантлыгы һәм эшкәртү схемасы

Хәтта чиста формадагы инвестиция кастинг блоклары аэродинамик профиль һәм монтаж толерантлыгы таләпләрен канәгатьләндерү өчен 5 күчәрле CNC төгәл эшкәртү таләп итә. Супераллой эшкәртү авыр эшне катыйта, ул оптималь кисү параметрлары белән контрольдә тотылырга тиеш.

5.1 Төп үзенчәлекләр өчен үлчәмле толерантлык таләпләре

1. Airава юлы кәкре өслеге: GD&T профиль толерантлыгы ± 0.02 ~ 0,05 мм; һава агымының сүрелү югалтуын киметү өчен өслекнең тупаслыгы Ra 0.8-1,6 мм.
2. Чыршы агачының тамыры: Килешү җыю өслегенә толерантлык ± 0,015 мм; цикллы йөк астында контакт аруыннан саклану өчен Ra 0.2–0,8 мм.
3. Платформаның мөһер өслеге: 0,02 мм эчендә яссылыкка толерантлык; каты яссылык контроле пычак рәтләре арасында газ агып чыгудан саклый.
4. Фильм тишекләрен суыту: Позициягә толерантлык ± 0.03 мм; тишек диаметрына толерантлык ± 0.02 мм, күбесенчә EDM электр агызу эшкәртү белән эшкәртелә.

5.2 Эшләү маршруты һәм корал сайлау

Чыгарылган турбина плиталары өчен стандарт эшкәртү процессы:

1. Кастингтан соң дәвалау: кабыкны чыгару, төп агызу, шартлау һәм HIP тыгызлыгы.
2. Каты эшкәртү: капланган карбид кисүчеләр белән күпчелек кастинг пособиесен алып ташлагыз, 0,2–0,4 мм ярымфинал маржасын резервлагыз.
3. Ярымфинирлау: һава күчәренең кәкре өслекләрен 5 күчәрле тоташтыру, җылылыкны кисү аркасында эшкәртү деформациясен контрольдә тоту.
4. Тәмамлау: Соңгы профиль толерантлыгына һәм өслекнең тупаслыгына ирешү өчен югары тизлекле тегермән яки өстән тарту.
5. Икенчел эшкәртү: EDM борычның алдынгы һәм арткы кырларында кечкенә суыту пленкаларын бора.

Супераллойлар өчен эшкәртү киңәшләре:

• Эш катыруны киметү өчен түбән кисү тизлеген кулланыгыз; Каты өслек катламын кисәр өчен туклану ставкасын югары дәрәҗәдә саклагыз.
• Каты тирене чистарта торган һәм корал киемен тизләтә торган кабат-кабат сайсыз бетүдән сакланыгыз.

5.3 Калдыклар ставкасын киметү өчен рөхсәт контроле

Кастинг деформациясе котылгысыз, шуңа күрә буш зурлык куйганда тигез булмаган эшкәртү пособие каралырга тиеш:

• Зур кысылу деформациясе белән пычак очында, арткы читтә һәм нечкә диварлы урыннарда эшкәртү өчен пособие 0,3–0,5 мм арттырыгыз.
• Эшкәртү алдыннан кастинг деформациясен үлчәү өчен 3D зәңгәрсу-сканер кулланыгыз, аннары CNC программасын җирле үлчәмле тайпылышны каплау өчен көйләгез.

6. NDT һәм турбина плиталары өчен сыйфат инспекциясе стандартлары

Тулы инспекция системасы материаль тикшерүне, үлчәмле үлчәүне, җимергеч булмаган сынауны һәм газ турбиналарында кулланылган югары температурага чыдам өлешләр өчен мәҗбүри булган өслек сыйфатын тикшерүне үз эченә ала.

6.1 Деструктив булмаган тест (NDT) әйберләре

1. Радиографик тест (РТ / рентген тикшерү): Эчке кысылу күзәнәкләрен, кертүләрне һәм салкын ябык кимчелекләрне ачыклау өчен 100% тикшерү.
2. УЗИ тесты (UT): Рентген ачыклый алмаган тирән эчке кимчелекләрне калын пычак тамыр бүлекләрен тикшерегез.
3. Керү тесты (PT): Барлык пычак өслекләрен микро-ярыклар өчен тикшерегез, аеруча һава кыры кырларында һәм пычак тамыр филесларында.
4. Индустриаль КТ сканерлау: Эчке суыту юлларының бөтенлеген тикшерегез, төп калдыкларны һәм башка NDT ысуллары белән күреп булмый торган суыту пленкаларын ачыклагыз.

Көтелгән тикшерү: NADCAP аэрокосмик NDT стандартлары һәм турбина плитасы кастинглары өчен җитешсезлекләрне кабул итү дәрәҗәләре.

6.2 ensionлчәм һәм өслекне тикшерү

• CMM (Координаталы үлчәү машинасы): Airава полосасын тулы 3D үлчәү, тамыр тамырының зурлыгы һәм суыту пленкасы позициясе ± 0.002 мм га кадәр.
• Оптик лазер сканерлау: Гомуми профиль тайпылышын бәяләү өчен, факт формасын CAD моделе белән чагыштырыгыз.
• Faceир өстендә тупаслык тесты: Ra кыйммәтләрен һава диңгезе, тамыр һәм мөһер өслегендә тикшерегез.
• Металлургия тикшерүе: Тигезләнгән / юнәлешле каты / бер кристалл ашлык сыйфатын раслау өчен ашлык структурасын тикшерегез.

7. Еш бирелә торган сораулар

1 нче сорау: Гадәттәге тигез эретмә HPHT хезмәте өчен бер кристалл плиталарны алыштыра аламы?
:: No.к. Тигезләнгән супераллойларның ашлык чикләре бар, алар югары температурада һәм озак вакытлы йөк астында зәгыйфь нокталарга әйләнәләр. Бер кристалллы CMSX-4 ашлык чикләрен бетерә һәм 1000 ° C-тан югары тотрыклылыкны саклый, бу беренче этаптагы кайнар блоклар өчен алыштыргысыз.

2 нче сорау: Канал турбина плиталарын суыту өчен минималь стенаның калынлыгы нинди?
:: Highгары чисталыклы алумина керамик үзәкләре һәм вакуум кую белән, практик минималь дивар калынлыгы 0,5 мм. Бу лимит геометрия һәм эретмә сайлау белән үзгәрә. Нечкә диварлар тулы булмаган тутыруга һәм югары сыныкларга китерәчәк.

3 нче сорау: Инвестиция кастинглары өчен күпме эшкәртү пособие сакланырга тиеш?
:: Бер яклы пособие 0,3-1,5 мм. Эшкәртү вакытында җирле материал кытлыгын булдырмас өчен, зур кастинг деформациясе булган өлкәләрдә пособие 0,3–0,5 ммга арттырыгыз.

4-нче сорау: Кайсы инспекция ысулы суыту юлларының эчке блогын ачыклый ала?
:: Индустриаль КТ сканерлау - кастингка зыян китермичә, суыту каналының блокировкасын, төп калдыкны һәм тигез булмаган дивар калынлыгын тикшерү өчен иң ышанычлы ысул. Рентген зур блокларны гына ачыклый ала, ә кечкенә үзәк калдыкларны КТ сканерлау аша гына ачыкларга мөмкин.

8. Йомгаклау һәм киләсе адымнар

Квалификацияле турбина плиталарын җитештерү материал сайлау, төгәл кастинг, суыту үзәген формалаштыру, 5 күчәр эшкәртү һәм тулы NDT инспекциясен координацияләнгән контроль таләп итә.

1. Супераллой классларны эш температурасы һәм коррозицион медиа белән туры китерегез. Урта температуралы коррозив мохит өчен Inconel 718/625, һәм югары температуралы HPHT шартлары өчен юнәлешле / бер кристалл эретмәләрен сайлагыз.
2. Эчке күзәнәклекне һәм кастинг деформациясен киметү өчен, вакуум инвестиция кастингын юнәлешле катыландыру һәм HIP эшкәртү белән кабул итегез.
3. Түбән җылылык киңәюе һәм үзәк өзелүдән саклану һәм эчке суыту каналларының тулы формалашуын тәэмин итү өчен керамик үзәкләрне проектлагыз.
4. Кастинг деформациясе буенча эшкәртү өчен пособие резервы; Профиль толерантлыгын һәм суыткыч кино тишекләренең төгәллеген контрольдә тоту өчен 5 күчәрле CNC һәм EDM кулланыгыз.
5. Пычакның сыйфатын гарантияләү өчен тулы RT, UT, PT һәм CT җимергеч булмаган тест һәм CMM үлчәмле тикшерүне тормышка ашырыгыз.

Әгәр дә сездә турбина плитасы 2D / 3D рәсемнәре булса һәм материаль бәяләү, кастинг процессын планлаштыру, эшкәртү толерантлыгы анализы яки турбина плиталарын төгәл кастинг өчен махсус цитаталар кирәк булса, сез техник техник спецификацияләрне тулы инженер тикшерүе өчен җибәрә аласыз.