Оштрице мотора авиона налазе се у сложеном и оштром радном окружењу већ дуже време и склони су различитим врстама оштећења оштећења. Скупо је заменити сечива и истраживање технологије поправка и поправке сечива има огромне економске користи. Ножеви мотора на ваздухопловима углавном су подељене у две категорије: лопатице за турбине и сечива вентилатора / компресора. Обућа за турбине обично користе легуре са високим температурама на бази никла, док сечила вентилатора / компресора углавном користе легуре титанијума, а неки користе легуре високог температуре на никлу. Разлике у материјалима и радним окружењима вијеца турбина и оштрице вентилатора / компресора резултирају различитим уобичајеним врстама оштећења, што резултира различитим методама поправке и показатељима перформанси које је потребно постићи након поправка. Овај рад анализира и расправља о методама поправке и кључних технологија које се тренутно користе за две врсте кварова оштећења оштећења у ножама мотора, чији је циљ да пружи теоријску основу за постизање висококвалитетног поправке и поправке висококвалитетних поправки и преради латичних мотора.
У ваздухопловним моторима, сечивима турбина и вентилатора / компресора подлежу дугорочним оштрим окружењима као што су центрифугална оптерећења, термички стрес и корозија и имају изузетно високе захтеве за перформансама. Они су наведени као једна од најосновнијих компоненти у производњи ваздухопловних мотора, а њихове производне рачуне за више од 30% радног оптерећења целе производње мотора [1-3]. Будући да је у оштром и сложеном радном окружењу дуже време, сечиви ротора су склони оштећењима као што су пукотине, ношење врха сечива и оштећења прелома. Трошкови поправких сечива је само 20% трошкова производње целе сечиво. Због тога, истраживање технологије поправке мотора на ваздухопловном мотору погодује да прошири радни век сечива, смањујући трошкове производње и има огромне економске користи.
Поправак и прераду ножева мотора на ваздухопловним мотовима углавном укључује следећа четири корака [4]: Претходна обрада сечива (укључујући чишћење сечива [5], тродимензионалне инспекције и геометријска реконструкција [6-7] итд.); Таложење материјала (укључујући употребу напредног заваривања и технологије за заваривање и технологије за испуњавање и накупљање недостајућих материјала [8-10], топлотно поступање са перформансама [11-13] итд.); обнову сечива (укључујући методе обраде као што су брушење и полирање [14]); Третман поступка (укључујући површински премаз [15-16] и јачање третмана [17], итд.), као што је приказано на слици 1. Међу њима, одлагање материјала је кључ за осигурање механичких својстава сечива након поправке. Главне компоненте и материјали сечива мотора авиона приказани су на слици 2. За различите материјале и различите обрасце оштећења, одговарајућа истраживања методе поправке је основа за постизање висококвалитетног поправке и прераде оштећених сечива. Овај рад узима никл на бази на никве са високим алемлим флаорима и виљује и сечиве на легуру / компресору као објекте, разматра и анализира методе поправке и кључне технологије које се користе за различите врсте оштећења оштећења мотора и предности и не могу објашњавати своје предности и недостатке.
Метода окупљања на никл заснована на алуминијумском заношењем алата
Високо-температуристичке легуре никве засноване на алуминијумске кутије које раде у окружењу гаса са високим температурама и сложеним стресом, а оштрице често имају недостатке као што су умор термалне пукотине, оштећења мале површине (оштећења мале површине) и преломи за уморе и умори за уморе. Будући да је сигурност умора за умора за голубове у турбином релативно ниска, они се углавном замјењују директно након што се преломи умора не појави без поправке заваривања. Две уобичајене врсте оштећења и поправки метода турбинских сечива приказане су на слици 3 [4]. Следеће ће увести методе поправке ове две врсте оштећења никлопних легура од легуре од легуре турбине.
Поправак на супераллои никл на бази секања турбине
Методе за заваривање за заваривање и солидне фазе се углавном користе за поправак оштећења пукотине турбине, углавном укључујући: вакуум лемљење, пролазне ликвидне фазне дифузије дифузије, активирана дифузијска заваривања и методе поправке поправке за поправку прераде.
Схан и др. [18] Користила је вакуумски начин лежаја снопа за поправку пукотина у ЦХС88 никлом на никлу користећи НИ-ЦР-Б-СИ и НИ-ЦР-ЗР Лемљерни пунила. Резултати су показали да је у поређењу са НИ-ЦР-Б-СИ лемљеним металом, ЗР у НИ-ЦР-ЗР пунило за лемљење није лако дифузно, супстрат није значајно кородиран, а жилавост завареног споја је већа. Употреба НИ-ЦР-ЗР лемљеног метала за пуњење може постићи поправку пукотина у ЦХС88 легура на никл. Ојо ет ал. [19] Проучавао је ефекте величине ГАП-а и параметра процеса на микроструктуру и својства дифузијске зглобове Инцоунсел718 легура на бази никла. Како величина ГАП повећава, појављивање тешких и крхких фаза као што су интерметални једињења засновано на Ни3-боконом и богатима и ЦР-богатима је главни разлог смањења чврстоће и жилавости.
Пролазна дифузија фаза течности учвршћива се под изотермалним условима и припада кристализацији у равнотежним условима, што погодује хомогенизацији састава и структуре [20]. Поурванвари [21] Проучавао је пролазну дифузију фазе течности у фази наносе на никл на никл на никл на никл и открио да је ЦР садржај у пунили и расподелу матрице кључни фактори који утичу на снагу изотермалне зоне очитавања. Лин ет ал. [22] Проучавао је утјецај параметра пролазног фаза течности фазе на микроструктуру и својства ГХ99 никл зглобове на никл. Резултати су показали да је са повећањем температуре везе или продужење времена, број НИ-Рицх и ЦР-богатих богатих у зони падавина, а величина зрна је била мања. Собна температура и чврстоћа за затезање високе температуре повећала се са продужењем времена задржавања. Тренутно је пролазна течна фазна фазна дифузија заваривање успешно коришћена за поправку малих пукотина у подручјима са ниским стресом и обновити врх оштећења нестручних сечива [23-24]. Иако је дифузијска заваривање пролазног течности успешно примењена на различите материјале, ограничена је на поправку малих пукотина (око 250 уМ).
Када је ширина пукотине већа од 0. 5 мм, а капиларна акција је недовољна да напуни пукотину, поправак сечива може се постићи коришћењем активиране дифузијске заваривања [24]. Су и др. [25] Користили су активирани метод дифузијске лемљене за поправку на никл на никл на никл-температурним сечиво на легуру који користи ДФ4Б за лемљење, и добио је високу чврстоћу, закривљену зглобу отпоран на оксидацију. "Фаза исталочена у зглобу има јачању, а чврстоћа затезања достиже 85% матичног материјала. Заједнички паузе на положају ЦР-богатих борида. Хавк ет ал. [26] Такође је коришћено активирано дифузијски заваривачки заваривање да поправи широку пукотину Рене 108 никл-температурног сечива на легуру. Поправка металургије у праху, као новоразвијена метода за оригиналну реконструкцију напредних површина материјала, широко се користи у поправљању сечива на располагању са високим температурама. Може да врати и реконструише тродимензионалну близину великих оштећења великих ГАП-а (више од 5 мм) као што су пукотине, аблације, хабање и рупе у сечивима [27]. Либурди, Канадска компанија, развила је методу ЛПМ (Либурди пудера) да поправи легуре на никл са високим Ал и ТИ садржајем који имају лоше заваривање. Процес је приказан на слици 4 [28]. Последњих година вертикални металуршки начин ламинирања на основу ове методе може да изврши једнократну поправку оштећења широких као 25 мм [29].
Поправити површинске штете од никловних легура на легури на никл
Када се на површини одличне алуаје на никл на никлом, оштећена подручја се обично може уклонити и препуна и поправљена употребом и поправљана и поправљена подобна огреботина и оштећења никловних легура на никве засноване на никве засноване на никве, оштећена површина се може уклонити и гнушати се обрадом, а затим је испуњено и поправљено коришћењем одговарајућег начина заваривања. Тренутно истраживање углавном се фокусирају на ласерско омало и аргон АРЦ поправку заваривања.
Ким ет ал. [30] Са Универзитета Делавера у Сједињеним Државама извршила је ласерско поправљање и ручно поправљање заваривања на реке80 никлским сечивима са високим ал и тиним садржајима и упоређивали радне дела која су подвргнута пост-заваривањем топлоте са онима који су подвргли пост-заваривање топлоте (кука) и открили да је хип-топлотно прешло и нађено да је кук у топлотној пресвлачивању и топлости. Лиу ет ал. [31] Из Хуазхонг Универзитета за науку и технологију која је користила ласерска технологија облога за поправку гроове и оштећења рупа у никл на никл на никл на никл на никл на никл на никлорним депоновима, и истраживао ефекте ласерске брзине енергије, ласерске брзине скенирања и обрасца за испирање и обликовање облога на поступку поправке 5, као што је приказано на слици 5.
У погледу поправке за заваривање Арцон АРЦ, кунг ет ал. [32] Цхина Авиатион Девелопмент Схенианг Лиминг Аеро Мотор (Група) Цо, Лтд. Половно Волфстен Аргон АРЦ метода заваривања за поправку хабања и проблема са пукотинама на врху ДЗ125 Фладес Фладес Високо-температуре. . Резултати показују да ће се након поправка традиционалних материјала за заваривање на бази кобалта, погођена топлотно-топлотној топлотној пукотини, а тврдоћа заваривања се смањује. Међутим, користећи новоразвијене МГС -1 заваривање на бази никла, у комбинацији са одговарајућим процесима за заваривање и топлоте, може ефикасно да се појаве пукотине у зони погођене топлотом, а затезна чврстоћа на 1000 степени достиже 90% основног материјала. Сонг Венкинг ет ал. [33] Обавили су студију о поступку заваривања за заваривање ливења оштећења К4104 Водич за водилице са високим температурама. Резултати су показали да је коришћење ХГХ3113 и ХГХ3533 жице за заваривање као средства за заваривање, добру пластичност и јаку отпорност на пукотину, док се користи када је жица за заваривање К4104 заварила, флуидност течног метала је сиромашна, а површина заваривања се не чине, а површина заваривања се не формира добро. Може се видети да се у процесу поправка сенаца селекција материјала за пуњење игра виталну улогу.
Тренутно истраживање о поправљању никвинских турбинских сечива показало је да легуре високог температуре на никлу садрже чврсте елементе за јачање решења као што су ЦР, МО, АЛ и елементи у траговима као што су П, С и Б, што их чине више осјетљивим на то да током процеса поправке чине их више различит. Након заваривања, склони су структурним сегрегацији и формирању крхких марама фазе лопова. Стога, накнадно истраживање о поправљању легура високо-температуре на никвима захтева регулисање структуре и механичких својстава таквих недостатака.
2 Метода за поправак вентилатора на легуру титанијум-алета
Током рада, титанијумске легуре вентилатора / сечива компресора углавном су подвргнути центрифугалној сили, аеродинамичкој сили и терету вибрација. Током употребе, оштећења површинских оштећења (пукотине, ношење врха сечива итд.), Локални прекршајни оштећења титанских легура и оштећења великог подручја (лом уморске преноса, оштећења умор и корозија и корозија итд.) Често се одвијају, што се често јављају у целокупној замјени сечива. Различити типови оштећења и уобичајене методе поправка приказани су на слици 6. Следеће ће увести статус истраживања о поправци ове три врсте оштећења.
2.1 Поправак оштећења од легура титанијума
Током рада, титанијумске легуре често имају оштећења, попут површинских пукотина, огреботине мале површине и ношење сечива. Поправак таквих оштећења сличан је оном никлорним сечивима заснованим на никвима. Машинска обрада се користи за уклањање неисправног подручја и ласерског талишта или аргон заваривање АРЦ користи се за пуњење и поправак.
У области ласерског талишта, Зхао Зхуанг ет ал. [34] Северозападни политехнички универзитет спровео је ласерску студију поправке на површинским оштећењима малим величинама (пречник површине 2 мм, хемисферичне недостатке са дубином 0. 5 мм) откопчања титанијум-алега. Резултати су показали да су настали да су настали кристали у зони ласерског таложења на епитаксијама са интерфејса и границе зрна биле су замагљене. Оригинални летва и иглу и секундарне фазе у зони погођене топлотом расла су и груписане. У поређењу са фалсификованим узорцима, узораци ласера су имали карактеристике велике чврстоће и мале пластичности. Снага затезања повећала се са 1077,7 МПА на 1146,6 МПа, а издужење је смањено са 17,4% на 11,7%. Пан Бо и др. [35] Половно коаксијално прашкасти у прахној технологији за пресвлачење за поправку кружних монтажних монтажних оштећених рупа ЗТЦ4 легура титанијума за много пута. Резултати су показали да је процес промене микроструктуре из матичног материјала на поправљено подручје било ламеларна фаза и интергрануларна фаза → КошаркаВеаве структура → МартенСите → Структура Видманстаттен. Тврдоћа зоне погођене топлотом је благо порасла повећањем броја поправки, док се тврдоћа родитељског материјала и слој облога не мењају много.
Резултати показују да су зона поправке и зона погођена топлотом пре топлоте ултра-фине фазе налик иглу која се дистрибуира у матрици фазе, а основнаа материјална зона је добра кошарска структура. Након термичке третмана, микроструктуре сваког подручја је главна фаза налик фазу + фаза, а дужина примарне фазе у области поправке је значајно већа од оне у другим областима. Граница умора високог циклуса дијела поправке је 490МПА, што је веће од границе заморног материјала. Екстремни пад је око 7,1%. Ручно аргон АРЦ заваривање се такође обично користи за поправљање површинских пукотина и ношењем савета. Његов недостатак је да је улаз топлоте велик, а поправке великих површина склони су великом термичком стресу и деформацији заваривања [37].
Тренутно истраживање показују да се без обзира да ли се ласерско топљење или аргон лук заваривање користи за поправку, површина поправке има карактеристике велике чврстоће и мале пластичности, а перформансе умора се лако се смањује након поправке. Следећи корак истраживања требало би да се фокусира на контролу састав легура, прилагодите параметре процеса заваривања и оптимизира методе контроле процеса да бисте регулисали микроструктуру поправног подручја, постизање чврстоће и пластичности у области поправке и осигуравају његове одличне перформансе умора.
2.2 Поправак локалног оштећења сечива од легура титанијум-а
Не постоји суштинска разлика између поправке оштећења оштећења титанијумских легура ротора и технологије адитивне производње титанске легуре тродимензионалне чврсте дијелове у погледу процеса. Поправак се може сматрати процесом производње адитивних налога на прелому и локалној површини са оштећеним деловима као што је матрица, као што је приказано на слици 7. Према различитим изворима топлоте, углавном је подељен у поправак ласерског адитивног адитива. Вриједно је напоменути да је последњих година немачки ЦОЛРАБОРАТИВНИ ИСТРАЖИВНИ центар направио технологију АРЦ адитивног поправке за поправку АЛАНИУМ АЛЛОИ ИНТЕГРАЛНИХ БЛАДА [38] и побољшали су перформансе поправке додавањем нуклерисаних средстава [39].
У области поправке ласерског адитива, Гонг Ксинионг ет ал. [40] Половно Алуминијумски прашак за легуре ТЦ11 за проучавање ласерског топљења оправљања оправљања ТЦ11 легура титанијум. Након поправке, површина депозита танког зиданог узорка и подручја мерења интерфејса имала је типичну карактеристику видманстаттен структуре, а матрица топлотна зона погођена зона која је погодила под називом Видманстаттен структуре до структуре двоструке државе. Затезна снага површине депозита је била око 1200 МПа, што је било веће од оне прелазне зоне интерфејса и матрице, док је пластичност била нешто нижа од оне матрице. Узорци затезања су сви били сломљени унутар матрице. Коначно, стварни ротор је поправљен поступком таблице по тачкама по тачки начин топљења, прошао је процену испитивања супер брзине и реализовао инсталациону апликацију. Биан Хонгиоу и др. [41] Половно ТА15 прах за проучавање ласерског адитивног поправка ТЦ17 Алуција титанијум-а и истражио је ефекте различитих температура за термину топлоте (610 степени, 630 степени и 650 степени) на њеној микроструктури и својствима. Резултати су показали да је затезна чврстоћа депонованог легура ТА15 / ТЦ17 поправљена ласерским таложењем може достићи 1029МПА, али пластичност је релативно ниска, само 4,3%, достизање 90,2% и 61,4% ТЦ17. Након термичке третмане на различитим температурама, затезна чврстоћа и пластичност се значајно побољшавају. Када је температура жарења 650 степени, највиша чврстоћа затезања је 1102МПА, а достизање 98,4% ТЦ17 заборава, а издужење након прелома је 13,5%, што се значајно побољшава у поређењу са депонованом стању.
У области поправка адитива АРЦ-а, Лиу ет ал. [42] Проведена студија о поправци на симулираном узорку несталих ТЦ4 Фладе Фладе Алуји ТЦ4. У депонотом слоју је добијено мешовито морфологију зрна и црногорила у депоновани слој, са максималном затезном снагом од 991 МПа и издужењем од 10%. Зхуо ет ал. [43] Половно жица за заваривање ТЦ11 да спроведе студију за поправку АРЦ-а на Алуминијумској адитивној адитивности на Алуји ТЦ17 и анализирала микроструктуру еволуције депоносаног слоја и зоне погођене топлотом. Снага затезања је била 1015,9 МПа под незагрејаним условима, а издужење је било 14,8%, са добрим свеобухватним перформансама. Цхен ет ал. [44] Проучавали су ефекте различитих температура за жарења на микроструктуру и механичка својства ТЦ11 / ТЦ17 Алуји за поправљање титанијум-алета. Резултати су показали да је већа температура жарења била корисна за побољшање издужења поправљених узорака.
Истраживање употребе технологије производње метала за поправку локалних оштећења оштећења у виљућима од легура титанијум-а је у њеној повојима. Поправљене оштрице не само да морају да обраћају пажњу на механичка својства депоносаног слоја, али и процена механичких својстава на интерфејсу поправљених сечива је подједнако пресудна.
3 сечива за легуре титанијума са великом површином замјене и поправак сечива
Да би се поједноставили структуру ротора компресора и смањите тежину, модерне ножеве мотора модерне авионе често усвајају интегралну структуру сечива, која је једноделна структура која је јединствена структура која чине радне оштрице и оштрице дискове у интегралну структуру, елиминишући тенон и морсе. Док је постигао сврху смањења тежине, такође може да избегне хабање и аеродинамички губитак тенона и мерисе у конвенционалној структури. Поправак оштећења површине и оштећења оштећења оштећења компресора Интегрални диск сечива сличан је горе поменутом засебном начину поправка сечива. За поправку сломљених или несталих комада диска интегралног сечива, линеарно заваривање трења се широко користи због јединствене методе обраде и предности. Његов процес је приказан на слици 8 [45].
Матео и др. [46] Половно линеарно заваривање трења да симулира поправак ти -6246 легура титанијума. Резултати су показали да је иста штета поправљена до три пута имала ужу зону захваћене топлотом и структуром зрна заваривања. Затезна чврстоћа смањена је са 1048 МПА на 1013 МПА уз пораст броја поправки. Међутим, и затезне и умор умора су сломљени у основном материјалном простору даље од подручја заваривања.
МА и др. [47] Проучавао је ефекте различитих температура за термине топлоте (530 степени + 4 Х хлађење ваздуха, 610 степени + 4 Х хлађење ваздуха) на микроструктурној и механичкој својства ТЦ17 АЛЛОИ ЛИНЕАРСКИХ ЗЛОЧИНА ТРЕНЦИЈЕ. Резултати показују да се током температуре топлотног третмана повећава, степен рекристализације фазе и фазе значајно се повећава. Понашање прелома затезања и утичнице промијењено је од крхки прелом до дуктилног прелома. Након термичке обраде на 670 степени, затезан узорка преломио је у основном материјалу. Снага затезања је била 1262МПА, али издужење је било само 81,1% основног материјала.
Тренутно домаће и стране истраживање показују да линеарна технологија за заваривање трења има функцију самочистилих оксида, што ефикасно уклањају оксиде на површини за лепљење без металуршких оштећења проузрокованих топљењем. Истовремено, може да реализује повезивање хетерогених материјала да би се добило двоструко легуре / дуал-перформансе интегрални дискови сечива и могу довршити брз поправку ломова тела или недостајућих комада интегралних дискова са интегралним сечивима од различитих материјала [38]. Међутим, још увек постоје многи проблеми које треба решити у употреби линеарног технологије заваривања трења за поправку интегралних дискова сечива, попут великог заосталог стреса у зглобовима и потешкоћама у контроли квалитета квалитета хетерогених материјалних прикључака. Истовремено, линеарни поступак заваривања трења за нове материјале потребно је даље истраживање.
Контактирајте нас
Хвала на интересовању за нашу компанију! Као професионална компанија за производњу делова турбине, и даље ћемо се посветити технолошким иновацијама и побољшању услуга, да пружимо квалитетније решења за купце широм света. Ако имате било каква питања, предлоге или намере за сарадњу, ми смо више него срећни да вам помогнемо. Молимо контактирајте нас на следеће начине:
ВхатсАпп: +86 135 4409 5201
E-mail:peter@turbineblade.net
