Može li se legura Inconel iskovati u složene oblike turbine?
Kad inženjeri i timovi za nabavku pitaju da li se legura Inconel može kovati u složene oblike turbine, kratak odgovor je da, ali taj odgovor treba kontekst. Iz perspektive proizvođača preciznog kovanja, korisnije je pitanje: pod kojim uvjetima je kovanje pravi proces za složene Inconelove geometrije profila i gdje dostiže svoje praktične granice?
Inconel nije jedna legura. Obitelj uključuje razrede kao što su Inconel 718 i Inconel 625, svatko s različitim mogućnostima radne temperature i ponašanjem kovanja. Za većinu primjena kompresorskih stadija turbina airfoil, Inconel 718 je dominantni izbor, održavajući korisnu čvrstoću na vladanje do otprilike 704 ° C (1300 ° F). Inconel 625 proširuje tu omotnicu na oko 982 ° C, što materijal gura u područje gdje dizajn procesa kovanja postaje znatno zahtjevniji.
Zašto su legure Inconel određene za primjene u turbinskim prozorima
Put plina u plinskoj turbini podvrgava kompresor i lopate turbine kombinaciji centrifugnog opterećenja, toplinskog ciklusa i korozivnih gasova sagorevanja. To su točno uvjeti za koje su Inconel legure dizajnirane. Njihova nikl-hrom matica, često ojačana niobijum-baziranim obilježjima u slučaju Inconel 718, pruža otpornost na puzanje, snagu na umor i otpornost na oksidaciju koju većina nehrđajućih čelika i legura titana ne može održavati na istim temperaturnim
Ta materijalna prednost dolazi s kompromisom: legure od inkonela teže su za obradu od titana ili nehrđajućeg čelika, a kovanje inkonela zahtijeva strožiju kontrolu procesa od mnogih drugih aerospacijskih metala. Stopa oštećenja je veća, temperatura kovanja je uska, a struktura zrna mora se pažljivo upravljati tijekom toplinske obrade kako bi se postigla mehanička svojstva potrebna za servis turbine.
Što znači "kompleksan oblik" u kuvanju turbinskog prozora?
Turbina je profiliran. U slučaju da je to potrebno, u slučaju da je to potrebno, za određivanje vrijednosti, za određivanje vrijednosti, za određivanje vrijednosti, za određivanje vrijednosti, za određivanje vrijednosti, za određivanje vrijednosti, za određivanje vrijednosti, za određivanje vrijednosti, za određivanje vrijednosti, za određivanje vrijednosti, za određivanje vrijednosti, za određivanje vrijednosti, za određivanje vrijednosti Osim samog dijela profila, većina kompresorskih i turbinskih lopatica uključuje karakteristike korijena kao što su profile jelke ili repova, geometrije platforme, a u nekim dizajnima i karakteristike pokrivača ili vrha.
Za proizvodnju turbine, za proizvodnju turbine, potrebno je upotrebljavati različite metode za proizvodnju: Kompleksnost nije samo u obrisu profila, nego i u trodimenzionalnom okretanju, konjičenju i prijelazu od korijena do vrha koji karakteriziraju većinu dizajna okretnih oštrica.
Čvršća tolerancija prozora se općenito smatra boljom, ili barem, to je intuitivna pretpostavka. U praksi je bitno koliko je kovan profil blizu konstrukcijskom omotu prije početka obrade. Precizno kovanje održano na 0,1 mm odstupanja od konačnog oblika profila smanjuje uklanjanje materijala u naknadnom CNC obradi, što izravno smanjuje ukupne troškove proizvodnje i smanjuje rizik od geometrijske pogreške zbog agresivnog uklanjanja zaliha.
Kovanje vs. odlijevanje za složene geometrije aerodinamskog profila turbine iz inconela
Ovdje se mnoge tehničke rasprave pojednostavljuju. Izlijevanje i kovanje ne-košnica nisu međusobno zamjenjivi procesi za složene geometrije turbine. Svaka ima strukturnu prednost.
Kopač proizvodi strukturu kovanog zrna s smjernim mehaničkim svojstvima usklađenim s putom tereta. Za kompresorske lopate gdje je otpornost na umor pod cikličkim opterećenjem primarni problem za način kvara, ova orijentacija zrna je vrijedna. Odlijevanje, nasuprot tome, može postići složenije unutarnje geometrije (tužne prolaze, otvore za hlađenje filma) koje je teško ili nemoguće kovati, zbog čega se toplo-sekcijska turbina koja radi iznad 982 °C pretežno odlijeva umjesto kovanja.
Za oblikovanje složenog oblika kompresorskih turbina, koje rade na nižim temperaturama i ne zahtijevaju unutarnje prolazne hladnjače, precizno kuvanje je tehnički održiv i strukturalno preferirano. Pitanje postaje jesu li kapaciteti proizvođača za dizajniranje matica, kapaciteti kovanja i kontrola procesa dovoljni za postizanje potrebne geometrije zračne ploče unutar tolerancije bez korekcije nakon kovanja.
Koje oblike se mogu postići preciznim kovanjem inkonela?
U skladu s člankom 3. stavkom 2. točkom (a) ovog članka, "proizvodnja" znači proizvodnja proizvoda koji se upotrebljavaju za proizvodnju električne energije.
- Svaka od tih vrsta mora biti u skladu s uvjetima utvrđenima u Prilogu II.
- Uređaji za vezanje korijena (golubić, jelka) s kontroliranim kutovima potoka
- Udaljenost između platforme i profila
- Profili za prevrnute i konjske oštrice
Zahtjevi za kontrolom procesa za kuvanje složenih oblika Inconela nisu trivijalni. Temperatura kovanja za Inconel 718, na primjer, obično je 954 ° C1121 ° C (1750 ° F2050 ° F). Kovanje izvan ovog prozora, bilo da je previše vruće ili previše hladno, utječe na rast zrna i može ugroziti mehanička svojstva postignuta tijekom naknadnog toplinskog tretmana starenja.
U slučaju da su proizvođači razvili procese kovanja s niskim dopuštenjem, zalihe materijala dodate konačnom profilu profila mogu se zadržati na 0,11 mm. To se povoljno uspoređuje s konvencionalnom praksom kovanja, gdje su uobičajene razine od 35 mm ili više. Smanjenje potrošnje sirovina, skraćivanje vremena ciklusa obrade i poboljšanje dimenzionalne predvidljivosti gotovog turbine.
U skladu s člankom 3. stavkom 1.
Na primjer, razina materijala na listu specifikacija Inconel 718 po AMS 5662 je nužna polazna točka, ali to ne govori mnogo o tome može li određeni dobavljač zapravo proizvesti složenu geometriju prozora u skladu s tolerancijom. U skladu s člankom 3. stavkom 2. točkom (a) Uredbe (EZ) br. 765/2008 i člankom 3. stavkom 3. točkom (b) Uredbe (EZ) br. 765/2008 i člankom 4. točkom (c) Uredbe (EZ) br. 765/2008 i člankom 4. točkom (c) Uredbe (EZ) br. 7
Osnovni kriteriji za ocjenjivanje složenog oblikovanja turbinskih airfoils uključuju dokumentiranu dimenzionalnu sposobnost (CMM ili 3D izvješća o skeniranju koja pokazuju usklađenost prijelaznog presjeka airfoila), iskustvo s projektiranjem matice za specifičnu korijensku geometriju, zapise
U slučaju MRO-a i operatora proizvodnje energije koji nabavljaju alternativne ili zamjenske turbine, to znači traženje podataka o sposobnostima procesa ne samo certifikata materijala prije odobravanja dobavljača za složene zahtjeve za kovanje oblika.
Prijedlog
Inconel legure se mogu precizno kovati u složene oblike turbine, a održivost procesa ovisi o razini legure, rasponu radne temperature i da li dizajn aerodroma zahtijeva unutarnje funkcije hlađenja. Za kompresorske lopate i turbine koje rade u okviru usluge Inconel 718 ili 625 bez unutarnjih prolaza, precizno kovanje ne-konzola daje prednosti strukture kovanog zrna koje odlivanje ne može usporediti.
U skladu s člankom 3. stavkom 2. točkom (a) ovog članka, "proizvodnja" znači proizvodnja električne energije koja se koristi za proizvodnju električne energije.