Trwsio llafnau grisial sengl tyrbin nwy yn fanwl gywir: Yr allwedd i wella perfformiad a dibynadwyedd
Mae datblygiadau mewn technoleg llafn tyrbin wedi cynyddu cost cydrannau newydd. Mae cost llafn grisial sengl ddwy neu dair gwaith yn fwy na llafn cast confensiynol o faint a chymhlethdod tebyg. Gall cost uchel cydran grisial sengl gymell y perchennog i wneud y mwyaf o fywyd gwasanaeth y gydran.
Fel ateb i leihau cost ailosod cydrannau, mae ein cwmni wedi creu prosesau a gynlluniwyd i ymestyn oes cydrannau. Un broses o'r fath yw triniaeth wres atgynhyrchiol datrysiad llawn (FSR). Mae FSR yn adfer microstrwythur a phriodweddau mecanyddol yr aloi i gyflwr newydd. Prif broblem triniaeth wres aloi grisial sengl FSR yw ffurfio grawn wedi'i ailgrisialu ar yr wyneb gyda straen gweddilliol. Mae hyn yn risg o ystyried y cynnwys isel o ffin grawn cryfhau ychwanegion aloi mewn aloion grisial sengl. Mae ailgrisialu a/neu grawn crwydr mewn aloion grisial sengl yn arwain at lai o fywyd blinder a chryfder toriad straen ar dymheredd uchel. O ganlyniad, cânt eu harchwilio gan y gwneuthurwr gwreiddiol a'u gwrthod. Dyma un o'r ffactorau ar gyfer cynnydd pris castiau crisial sengl!
Cynhaliodd ein cwmni atgyweiriad prawf i werthuso ymhellach ymarferoldeb triniaeth wres FSR o lafnau tyrbin crisial sengl, ac yn ystod y cyfnod hwn roedd yn hanfodol sicrhau nad oedd arwynebau critigol y llafnau'n cael eu dadffurfio'n blastig er mwyn osgoi ailgrisialu dilynol. Yn ogystal, mae angen defnyddio dulliau profi annistrywiol effeithiol i wirio ailgrisialu arwynebau critigol. Perfformiwyd atgyweiriad arddangos a dadansoddiad dinistriol gan ddefnyddio llafn tyrbin Siemens SGT-100 HP wedi ymddeol a gyfansoddwyd o aloi grisial sengl CMSX-4, fel y dangosir yn Ffigur 2. Roedd y llafnau ar waith ar gyfer 28,{{5} } awr. Ar ôl un atgyweiriad, bu'n gweithredu am 12,{7}} awr arall. Cyfanswm amser gwasanaeth yw 36,000 awr ac mae'r OEM yn hysbysu'r gweithredwr bod y rhan wedi dod i ben!
Bu llafn cynrychioliadol yn y grŵp yn destun arolygiad dinistriol yn y cyflwr "pan gafodd" i sefydlu llinell sylfaen o amodau metelegol. Mae angen atgyweirio'r pum llafn sy'n weddill, gan gynnwys:
Tynnu cotio
Canfod maint a threiddiad
Triniaeth wres adnewyddu datrysiad llawn
Amnewid gorchudd platinwm-alwminiad allanol
Bu llafn cynrychioliadol yn y grŵp yn destun arolygiad dinistriol yn y cyflwr "pan gafodd" i sefydlu llinell sylfaen o amodau metelegol. Mae angen atgyweirio'r pum llafn sy'n weddill, gan gynnwys:
Microsgopeg sganio electron o aloion sylfaen (ffurf gama)
Profi toriadau straen ar samplau microplat a gymerwyd o aerfoils
Archwiliad microsgopig o arwynebau mewnol ac allanol.
Mae wyneb allanol y ffoil aer yn cynnwys cotio platinwm aluminized, fel y dangosir yn Ffigur . Er bod y cotio wedi'i dreulio'n rhannol, roedd yn darparu amddiffyniad effeithiol ar gyfer cyfnodau gwasanaeth blaenorol, gan na welwyd unrhyw ddifrod i'r aloi sylfaen sylfaenol.
Arwyneb aerfoil mewnol heb ei orchuddio, Ffigur 3 ar y dde. Arsylwyd ocsidiad bach o'r aloi sylfaen ar yr wyneb mewnol gyda dyfnder treiddiad o<25 microns (0.001 in).
Ar ôl tynnu'r cotio, caiff y dail eu gwirio am graciau neu ddiffygion sy'n agored i'r wyneb trwy brofion treiddiad fflwroleuol (FPI). Ni ddaethpwyd o hyd i unrhyw arwyddion.
Penderfynodd yr archwiliad fod y dail hyn yn wrthrychau da i'w hatgyweirio. Defnyddir technoleg uwchsonig i fesur trwch y wal.
Ar ôl triniaeth wres FSR, cafodd y grawn wedi'u hailgrisialu ym meysydd allweddol y llafnau eu harchwilio'n annistrywiol trwy ysgythru cemegol. Mewn pedwar o'r pum llafn, mae grawn wedi'u hailgrisialu yn ymddangos mewn rhanbarthau allweddol (enghraifft yn Ffigur 4).
Cadarnhaodd archwiliad dinistriol fod dyfnder ailgrisialu o leiaf un llafn yn fwy na'r terfyn defnyddiadwy (nid oedd pob ardal ailgrisialu wedi'i dinistrio).
Yn seiliedig ar y canfyddiad hwn, cyflwynwyd 12 llafn diwedd oes arall i'w dadansoddi ymhellach. Mae'r grŵp yn cynnwys saith llafn o'r un grŵp prawf cychwynnol o chwe llafn a phum llafn o wahanol grwpiau llafn. Atgyweiriwyd yr holl lafnau, gan gynnwys tynnu cotio a phroses triniaeth wres FSR, ac yna archwiliad ysgythru macrosgopig o'r grawn wedi'u hailgrisialu.
I ddechrau roedd gan yr holl ddail rai grawn wedi'u hailgrisialu i raddau amrywiol yn y rhanbarthau allweddol. Mae'r llafn yn mynd trwy gylchred o dynnu grawn mecanyddol ac ail-archwiliad nes bod y grawn wedi'u hailgrisialu yn cael eu dileu o bob maes hanfodol. Yn olaf, cynhaliwyd archwiliad dinistriol o'r wyth llafn (pump mewn grŵp o saith a thri mewn grŵp o bump) i wirio canlyniadau'r arolygiad ac asesu'r trwch wal sy'n weddill. Canfuwyd bod pob un o'r saith llafn yn y grŵp cyntaf o fewn terfynau cynnal a chadw, a chanfuwyd bod pedair rhan o bump o lafnau'r ail grŵp o fewn terfynau cynnal a chadw.
