От огън до полет: Разкриване на чудесата на топлинната технология в производството на авиационни двигатели

техника на инхибиране

Отличните свойства на монокристалната суперсплав се дължат главно на елиминирането на границите на зърната на монокристалните остриета, а рекристализацията значително ще намали устойчивостта на висока температура на оригиналната монокристална сплав. След отливане на монокристално острие е необходимо да се извърши обработка на дупки за газов филм, шлайфане на зъби на шипове, фрезоване на страни на ръба на плочата, заваряване на отвори за отливане на върха на острието, топлинна обработка, сглобяване и други последващи дейности по обработка. В процеса на работа на двигателя острието е подложено на въздействието на горещ и студен въздух и висока температура, голямо натоварване и силни вибрации при високоскоростно въртене и е възможна рекристализация. Има няколко повреди на лопатките на турбината. Поради това през последните години изследванията у нас и в чужбина възприеха термична обработка преди възстановяване, карбуризиране, покритие и отстраняване на слой от повърхностна деформация и други свързани методи за инхибиране на рекристализацията и добавяне на елементи за укрепване на границите към ремонтната работа при рекристализация.

3D технология за печат

3D печатът, известен също като адитивно производство, интегрира CAD, CAM, прахова металургия, лазерна обработка и други технологии. Използвайки технологията за 3D печат, можем да превърнем мисленето на „мозъка“ в триизмерна единица и да отпечатаме изображението на част на компютъра в „истинска“ част. Технологията за 3D печат направи "революционна" промяна в технологията на производство и концепцията за обработка. Университетът Монаш в Австралия успешно произведе първия в света 3D отпечатан реактивен двигател. В същото време работи и с Boeing, Airbus Group и Safran Group, за да предостави 3D отпечатани прототипи на двигатели за Boeing и други за тестване на полети. С технологията за 3D печат времето за производство на частите на двигателя може да бъде намалено от три месеца на шест дни.

В Китай технологията за 3D печат беше използвана за ремонт и повторна употреба на износващите се части на върховете на лопатките на роторните лопатки на турбовентилаторния компресор с високо налягане. Технологията за 3D печат е използвана за производство на неносещи части и статични части на двигателя, но механичните свойства на частите се оценяват активно, в същото време използването на технология за 3D печат за производство на части на ротора на двигателя, лагерни части , и др., също е извършил обширни изследвания.

Технология за обработка на изпускателния ръб на острието (преден и заден ръб).

Качеството на обработка на входящия и изпускателния ръб на лопатката на авиационния двигател е един от ключовите фактори, влияещи върху аеродинамичните характеристики на авиационния двигател. Входящият и изпускателният ръб също са податливата на дефекти част на острието и чувствителната към дефекти зона от титанова сплав. Голям брой случаи на повреда на двигателя са причинени от машинни дефекти на входящия и изпускателния ръб на перката. Тъй като входящият и изпускателният ръб на острието е най-тънката част от острието и ръбът на острието, неговата твърдост е лоша и деформацията при обработка е голяма, а входящият и изпускателният ръб на обработваното острие често изглеждат квадратни и заострени. При масовото производство на лопатки на двигатели ключовите технологични проблеми за висока ефективност и висококачествена обработка на входящия и изпускателния ръб на лопатката не са напълно решени.

Адаптивна технология за обработка

Адаптивната технология за обработка е разделена на три форми, а именно адаптивно планиране на траекторията на позицията на инструмента, адаптивно управление на системата за цифрово управление и адаптивна обработка, комбинирана с цифрово откриване [3]. В Китай технологията за адаптивна обработка е успешно приложена при прецизно коване/валцоване на ножове, ремонт на повредени ножове и линейно триещо заваряване на монолитни дискове с ножове. Въпреки че технологията за адаптивна обработка е направила пробив и развитие в теорията и практиката, инженерното приложение на технологията за адаптивна обработка все още е гореща изследователска технология в производството на авиационни двигатели.

Производствена технология против умора

Умората на материала и повърхностните машинни дефекти се превърнаха в основните причини за повреда на частите на авиационния двигател и повредата се превърна в нарастваща тенденция, така че „производството против умора“ се превърна в гореща технология в производството на авиационни двигатели. Производствената технология против умора се отнася до производствения процес, който подобрява живота на частите при умора чрез промяна на организацията и разпределението на напрежението на материалите в производствения процес на части, без да се променят материала и размера на сечението. Животът на умора се влияе главно от термична обработка, корозия в околната среда, качество на повърхността, концентрация на напрежение, повърхностно напрежение и други фактори. Основният метод за производство срещу умора е да се намали концентрацията на напрежение и да се подобри повърхностната якост на частите. Намаляването на концентрацията на напрежение е да се гарантира целостта на обработената повърхност, а най-добрият начин за подобряване на якостта на повърхността на частите е ударното уплътняване. В процеса на производство на анти-уморни двигатели на самолети са разработени различни нови среди за дробно уплътняване в традиционния процес на дробно уплътняване и новите технологии на лазерно дробно уплътняване, ултразвуково дробно уплътняване и водно дробно уплътняване под високо налягане са широко използвани .

Технология за предотвратяване на сблъсъци с птици

Честите сблъсъци с птици се превърнаха в неизбежен проблем при разработването на авиационни двигатели и бяха проведени обширни изследвания в страната и чужбина. През юли 2015 г. FAA на Съединените щати издаде известието „Изисквания за сблъскване с птици за транспортни самолети“, което не само изложи специфични изисквания и разпоредби за бъдещото предотвратяване на сблъсъци с птици и предотвратяване на наранявания от чужди предмети на двигателите на самолетите, но също така посочи още една нова изследователска посока за разработване на нови материали за двигатели и нова технология за производство на конструкция.