Увод у лопатице за турбине
Компонента са најгорим радним условима у мотору турбине је такође најважнија ротирајућа компонента. У врућим крајњим компонентама мотора авиона, сечива за турбине подвргну се ерозији са високим температурама и промјенама температуре током циклуса покретања и искључивања мотора, а роторске сечиве подвргнуте су центрифугалној сили на великим брзинама. Материјал је дужан да има довољно затезне чврстоће на високу температуру, чврстоћу издржљивости, снагу пузања, као и добра снага умора, отпорност на оксидацију, отпорност на гас и одговарајућу пластичност. Поред тога, потребна су и дугорочна организациона стабилност, добра чврстоћа, капање и ниска густина.
Температура улаза на напредним ваздухопловним моторима достиже 1380 степени и потисак достиже 226кн. Обућа за турбине подвргавају се аеродинамичким и центрифугалним силама, са сечивима који носе затезник од око 140МПА; Корен сечива носи просечни стрес од 280 ~ 560МПА, а одговарајући тело сечива носи температуру од 650 ~ 980 степени, а корен сечива је око 760 степени.
Ниво перформанси од лопатица турбине (посебно капацитет температуре) постао је важан показатељ напредног нивоа модела мотора. У одређеном смислу, процес ливења будућих сечива мотора директно одређује перформансе мотора и такође је национална авијација. Значајна ознака нивоа.
Дизајн облика сечива
Пошто постоји много сечива, ако су дизајнирани у равно редовне облике, може се смањити пуно технологије прераде, потешкоће у дизајну се може смањити и може се смањити много трошкова. Међутим, већина сечива је уврнута и закривљена.
Дозволите ми да вам прво представим неке основне концепте лишћа.
Прво, шта је тркач? Испод су два типична дијаграма тркача.
Дијаграм протока компресора
Дијаграм турбине проток
Друго, каква је формула израчуна за ободну брзину? У каналу протока, ободна брзина је различита у различитим радијутом (то се може добити према формули обрачуна на слици испод)
Окружљивости Спеедфинално, који је угао напада ваздуха на ваздуху? Угао напада ваздушног одтока је угао између протока ваздуха и акорда у облику оштрице у односу на смер брзине сечива.
Као пример, узимање крила авиона, приказује се угао напада протока ваздуха. Даље, зашто се оштрица мора искривити? Пошто су ободне брзине на различитим радијума у каналу протока различит, угао напада ваздушног одлака на различитог полумјера примитивних нивоа варира; На врху сечива, због великог полумјера и велике ободне брзине проузрокована је велики позитиван угао напада, што резултира озбиљним одвајањем ваздуха на задњем делу сечива; У корену сечива, због малог радијуса и мале ободне брзине проузрокована је велики негативни угао напада, што резултира озбиљним одвајањем протока ваздуха на сливу сечива.
Стога, за равне сечиве, осим дела најближег пречника који и даље може да ради, остатак делова ће произвести озбиљне одвајање ваздуха, односно, ефикасност компресора или турбине који раде са равним сечивима је изузетно лош, и може чак да достигне тачку у којој уопште не може да делује у томе. Због тога се сечиви морају искривити.
Историја за развој
Како се моћ ваздухоплова моторима и даље повећава, постиже се повећањем температуре улазне температуре компресора, која захтева употребу напредних сечива са вишом и вишом температурном отпором. Поред високих температурних услова, радно окружење врућих кругова је такође у екстремном стању високог притиска, високог оптерећења, високог вибрације и високе вибрације и високе корозије, тако да се лопатице морају имати изузетно високе свеобухватне перформансе. Ово захтева да се оштрице буду направљене од посебних легура (легуре на високим температурама) и посебних производних процеса (прецизно ливење плус учвршћивање) да би се направиле посебне матричне структуре (јединствене кристалне структуре) како би задовољиле потребе у највећој могућој мери.
Комплекс Једнокрилничке шупље турбине су постале основна технологија тренутних високог мотора који су под притиском на тежину. То је истраживање и употреба напредних једноструких легура и појава двокрилне технологије ултра-ваздушног хлађења која је омогућила јединствену технологију за припрему кристала да би играла кључну улогу у данашњим најнапреднијим војним и комерцијалним ваздухопловним моторима. Тренутно су једноструко кристалне оштрице нису постављене само на све напредне ваздухопловне моторе, али се такође све више користе у тешким гасним турбинама.
Појединачни кристални супераллоис су врста напредне материјале мотора развијене на основу еквиаксираних кристала и усмерених наставних кристала. Од почетка 1980-их, прва генерација појединачних кристала супералора као што је ПВА1480 и Ренен4 широко се користе у разним моторима авиона. Крајем осамдесетих година, друга генерација појединачних кристалних супераллои ножева заступљена ПВА1484 и Ренен5 такође су се широко користиле у напредним моторима авиона, као што су ЦФМ56, Ф100, Ф110 и ПВ4000. Тренутно је друга генерација појединачних кристала супералора у Сједињеним Државама сазрела и широко се користи у војним и цивилним моторима авиона.
У поређењу са једним кристалним легурама прве генерације, појединачне кристалне легуре друге генерације представљене ПВ-ове ПВА1484, РР-ове ЦМСКС -4 и ГЕ-ове рене'н-а повећали су 3% РЕНЕ'Н-а додавањем 3% Рхениум и на одговарајући начин повећавајући садржај молибдена, постигавши добру равнотежу и отпорност на оксидацију и корозију и корозију и отпорност на оксидацију и корозију и отпорност на оксидацију и корозију и отпорност и отпорност на оксидацију и корозију и отпорност на оксидацију и корозију достигнули и на одговарајући начин и на одговарајући начин да се повећа и отпорност на оксидацију и отпорност на оксидацију и корозију и отпорност и на одговарајући начин повећа и корозију и на одговарајући начин повећава и корозију и корозију и корозију и отпорност и на одговарајући начин повећава и корозију и корозију и корозију и отпорност на оксидацију и корозију.
У трећем јединственом кристалној легури Рене Н6 и ЦМСКС -10, састав легура је оптимизован у једном кораку, повећава се укупни садржај нерастворљивих елемената са великим атомским радијусом, посебно додавање снаге високог температуре, 1150 издржљивог живота легуре веће од 150 сати, што је вежи од живота издржљивог квалитета од живота. 10 сати, а такође има отпорност на високу чврстоћу на термичко умор, оксидацију и топлотну корозију.
Сједињене Државе и Јапан су узастопно развили четврту генерацију појединачних кристалних легура. Додавањем рутенијума је додатно побољшана стабилност легуре микроструктуре и повећана је снага пузања под дугорочном излагањем високим температурама. Његов живот издржљивости на 1100 степени је 10 пута већи од оне у другој јединственој кристалној легури, а радна температура је достигла 1200 степени. Јединствени кристални састав исте генерације приказан је у наставку.
Бладе Басе Маилабле и технологија за производњу
Деформисана легура на високим температурама
Развој деформабилних легура високог температуре има историју више од 50 година. Обично коришћене легуре високог температуре за ножеве мотора на домаћем ваздухопловом приказане су у Табели 1. Са повећањем алуминијума, титанијума, волфрам и молибден садржаја на легурима високих температура, материјална својства и даље се побољшавају, али вруће радне перформансе смањују се, али се смањује вруће радне перформансе; Након додавања скупог алегалног елемента Кобалт, може се побољшати свеобухватни перформанс материјала и стабилност структуре високог температура може се побољшати.
Бладе су кључни делови мотора авиона и њихови производни јачину звука за око 30% укупне запремине производње мотора.
Оштрице мотора авиона су танки зидни и лако деформисани делови. Како контролисати њихову деформацију и процесуирати их ефикасно и високим квалитетом је једна од важних истраживачких тема у индустрији производње сечива.
Појавом високо-перформанси ЦНЦ алата за машине, производни процес сечива турбине такође је подвргао главне промене. Бладес обрађено коришћењем прецизне технологије за обраду ЦНЦ-а имају високу прецизност и кратке производне циклусе, углавном 6 до 12 месеци у Кини (полу-завршна обрада); и 3 до 6 месеци у иностранству (обрада без остатака).
