厚壁不锈钢管直接从燃烧室接受高温燃气高压涡轮导向叶片排气边缘产生严重的变形和热疲劳开裂

燃烧段中需要大量维修火焰筒或燃烧室的热疲劳开裂。虽然燃烧系统一般是用Hastalloy XInconel 702N155Q厚壁不锈钢管制成,但是所有这些材料均出现同样严重的疲劳开裂。材料的选择似乎没有表现出明显的差异。设计结构则具有更大影响。为火焰筒上的典型热疲劳开裂,使用钨极惰气焊修理。这种维修技术在大多数发动机中使用得很为普遍。燃烧段的中部同样出现严重的开裂。其主要是产生于低循环疲劳,而后由高、低循环疲劳扩展。大部分筒体结构为410不锈钢,A-286Inconel 718厚壁不锈钢管。大量的维修焊接与压气机框架相同。维修可以是简单的对裂纹焊接,或是局部置换。

涡轮所承受的大部分疲劳损伤,是由高温环境引起的。热疲劳和热腐蚀,可能是使涡轮叶型遭受损伤的最大渊源。许多损伤出现在高压涡轮前端,这里的温度较高。低压涡轮的损伤较少,这里的温度较低(1600°F或更低),不致于引起大量的热应力或腐蚀。

高压涡轮——大量的损伤发生于涡轮导向叶片,因为厚壁不锈钢管直接从燃烧室接受高温燃气。高压涡轮导向叶片排气边缘产生严重的变形和热疲劳开裂。进气边缘出现烧灼。维修方法视损伤程度及特有的外形而定。某些旧型号发动机的导向叶片上的裂纹,系用钨极惰气焊的方法进行修理,裂纹用焊接金属加以填充;随后用钳工和热模压方法使叶片达到正确的尺寸和形状。WI-52材料的时片维修后,采用高温涂层处理。它也走消除应力的作用。

进气温度较高的涡轮发动机采用更换损伤了的型面部分来进行修理。切除损伤的型面而仅保留其平台部分,把新铸造的叶片1型面用钨极惰气焊焊到原位。某些工厂愿意采用他们自称是较为优越的电子束焊接,因为厚壁不锈钢管残余应力低、变形小。但是,即使是电子束焊接的叶片,在焊接加工后,仍需用热模压以获得正确的扭角和容许的尺寸公差。这两种方法随后都要进行扩散涂层处理,以便消除零件的应力用电子柬焊接方法修复的进气导向叶片。

这种方法对于进气或排气边缘都没有冷却孔的气冷导向叶片来说,是很好用的。而边缘有冷却孔的那些叶片,则要用不同的方法来修复。如将不锈钢厚壁管受损伤的带冷却孔的排气边缘切除0.25时左右,然后用电子束焊或镍钎焊将镶块焊在该叶片上。用于这种用途的叶片材料类似于Stellite 3l(钴基厚壁不锈钢管)。由于热冲击的缘故,实心涡轮叶片通常在进气边缘,有时也在排气边缘出现热疲劳裂纹。这些处在临界深度上的裂纹能够迅速扩展,以至造成叶片断裂。在尚未达到临界尺寸之前的各个检验期内,排除型面边缘上的这些热裂纹(通常所谓的“去表皮”),乃是延长叶片使用寿命的最有效的方法。在某些发动机上使用两次“去表皮”修理,可使叶片寿命由4000小时延长至12000小时。已经研制出一种维修特殊高压涡轮叶片的成熟方法。一级涡轮叶片表面在高达2100°F的循环温度下运转,可使导向叶片和涡轮叶片产生严重的热疲劳损伤。高压涡轮叶片排气边缘用所提出的维修方法加以修复的示意图。这是一种新方法,为使它应用于检修还需作大量的试验。再者,一种有效地保证这些连接完整性的好的检验技术也是非常重要的。

不锈钢厚壁管 http://www.gbt14976.com/

文章作者:不锈钢管|304不锈钢无缝管|316L不锈钢厚壁管|不锈钢小管|大口径不锈钢管|小口径厚壁钢管-浙江至德钢业有限公司

文章地址:http://www.gbt14976.com/Info/View.Asp?Id=426

版权所有 © 转载时必须以链接形式注明作者和原始出处

我们需要您的支持与分享

分享到: