Dalam turbin gas, Pemutus keluli aloi suhu tinggi adalah salah satu teknologi teras untuk pembuatan bilah turbin dan komponen ruang pembakaran. Komponen ini perlu menahan keadaan kerja yang melampau, termasuk suhu tinggi, tekanan tinggi, gas menghakis dan tekanan mekanikal.
Permohonan bilah turbin
Persekitaran kerja dan keperluan prestasi
Bilah turbin adalah salah satu komponen yang paling kritikal dalam turbin gas, secara langsung terdedah kepada aliran gas suhu tinggi, dan suhu mungkin setinggi 1000 ° C atau lebih.
Casting keluli aloi suhu tinggi mesti mempunyai sifat berikut:
Rintangan Suhu Tinggi: Keupayaan untuk mengekalkan kekuatan dan kestabilan dalam persekitaran suhu tinggi untuk masa yang lama.
Rintangan Creep: Mencegah ubah bentuk plastik di bawah suhu tinggi dan keadaan tekanan tinggi.
Rintangan pengoksidaan: Menentang pengoksidaan suhu tinggi dan elakkan pembentukan lapisan oksida rapuh di permukaan.
Rintangan Keletihan Termal: Mengatasi dengan kitaran permulaan yang kerap dan turun naik suhu.
Pemilihan bahan
Aloi suhu tinggi berasaskan nikel:
Bahan yang paling biasa digunakan dengan kekuatan suhu tinggi yang sangat baik, rintangan pengoksidaan dan rintangan rayap.
Gred biasa termasuk Inconel 718, Inconel 625, CMSX-4, dll.
Superalloys berasaskan Cobalt:
Ia mempunyai rintangan pengoksidaan yang lebih tinggi dan rintangan kakisan, dan sesuai digunakan dalam persekitaran yang sangat menghakis.
Gred biasa termasuk Haynes 188, Mar-m 509, dll.
Superalloys berasaskan besi:
Ia mempunyai kos yang lebih rendah, tetapi rintangan suhunya sedikit lebih rendah daripada aloi berasaskan nikel dan berasaskan kobalt, dan sesuai untuk kawasan suhu sederhana.
Proses pemutus
Pelaburan Pelaburan
Pemutus pelaburan adalah proses utama untuk pembuatan bilah turbin, yang dapat mencapai bentuk kompleks dan ketepatan yang tinggi.
Menggunakan acuan seramik, bilah bebas kecacatan dihasilkan melalui pemutus pelaburan.
Saluran penyejukan dalaman (seperti bilah berongga) boleh dihasilkan untuk meningkatkan kecekapan pelesapan haba.
Pemejalan arah (DS)
Dengan mengawal arah pemejalan, biji -bijian tumbuh dalam arah tertentu, mengurangkan bilangan sempadan bijian, dan dengan itu meningkatkan rintangan merayap.
Pemutus Kristal Tunggal (SC)
Bilah kristal tunggal tidak mempunyai sempadan bijian, mempunyai kekuatan suhu tinggi yang lebih tinggi dan rintangan rayap, dan merupakan pilihan pertama untuk bilah turbin mewah.
Rawatan permukaan
Teknologi Lapisan:
Salutan penghalang termal (TBC): Bahan seramik (seperti zirkonium oksida) dilapisi pada permukaan bilah untuk mengurangkan suhu substrat dan memanjangkan hayat perkhidmatan.
Salutan anti-pengoksidaan: seperti salutan aluminida atau mcraly (logam kromium aluminium yttrium) salutan untuk meningkatkan keupayaan anti-pengoksidaan.
Reka bentuk penyejukan:
Suhu permukaan bilah dikurangkan melalui saluran penyejukan dalaman dan teknologi penyejukan filem udara luaran.
Permohonan komponen ruang pembakaran
Persekitaran kerja dan keperluan prestasi
Komponen ruang pembakaran secara langsung bersentuhan dengan gas pembakaran suhu tinggi dan tertakluk kepada tekanan tinggi dan media menghakis (seperti sulfida dan nitrogen oksida).
Keperluan prestasi utama termasuk:
Rintangan suhu tinggi: Mampu menahan suhu pembakaran melebihi 1500 ° C.
Rintangan kakisan: Menentang hakisan oleh produk pembakaran.
Kestabilan struktur: Mengekalkan bentuk geometri yang tidak berubah di bawah suhu tinggi dan tekanan tinggi.
Pemilihan bahan
Aloi suhu tinggi berasaskan nikel: digunakan secara meluas dalam komponen ruang pembakaran, dengan kekuatan suhu tinggi dan sifat anti-pengoksidaan yang sangat baik.
Gred biasa termasuk Inconel 617, Hastelloy X, dll.
Aloi suhu tinggi berasaskan kobalt:
Digunakan di kawasan suhu tinggi di ruang pembakaran, dengan rintangan kakisan yang lebih baik.
Proses pemutus
Pemutus Precision:
Digunakan untuk mengeluarkan liner ruang pembakaran kompleks, tiub api dan komponen lain.
Dengan mengoptimumkan proses pemutus, ketebalan dinding komponen dipastikan seragam dan kepekatan tekanan terma dikurangkan.
Kimpalan dan perhimpunan:
Untuk komponen ruang pembakaran yang besar, pemutus dan kimpalan segmen biasanya diterima pakai.
Rawatan permukaan
Salutan Halangan Thermal (TBC):
Salutan seramik digunakan pada dinding dalaman ruang pembakaran untuk mengurangkan suhu substrat dan meningkatkan rintangan haba.
Salutan Anti-Pengoksidaan:
Meningkatkan rintangan pengoksidaan komponen ruang pembakaran dan memanjangkan hayat perkhidmatan.
Reka bentuk penyejukan:
Komponen ruang pembakaran biasanya direka dengan struktur penyejukan berliang untuk mengurangkan suhu melalui penyejukan filem dan penyejukan perolakan.
Kelebihan Pemutus Keluli Alloy Suhu Tinggi
Keupayaan pembuatan bentuk kompleks
Pemutus keluli aloi suhu tinggi boleh menghasilkan geometri kompleks, seperti struktur berongga dan saluran penyejukan bilah turbin.
Keupayaan ini penting untuk mengoptimumkan prestasi komponen (seperti meningkatkan kecekapan penyejukan).
Kebolehgunaan bahan berprestasi tinggi
Keluli aloi suhu tinggi mempunyai kekuatan suhu tinggi yang sangat baik, rintangan pengoksidaan dan rintangan rayap, yang dapat memenuhi keperluan keadaan kerja yang melampau turbin gas.
Kehidupan dan kebolehpercayaan yang panjang
Melalui proses pemutus lanjutan dan teknologi rawatan permukaan, casting keluli aloi suhu tinggi boleh beroperasi dengan stabil dan untuk masa yang lama dalam suhu tinggi, tekanan tinggi dan persekitaran yang menghakis.
Penggunaan pemutus keluli aloi suhu tinggi dalam turbin gas terutamanya dicerminkan dalam pembuatan bilah turbin dan komponen ruang pembakaran. Teknologi ini bukan sahaja memenuhi keperluan keadaan kerja yang melampau turbin gas, tetapi juga menggalakkan kemajuan teknologi dalam bidang aeroangkasa dan tenaga.
