Gofaniadau Alloy Tymheredd Uchel ar gyfer Tyrbinau Nwy: Graddau Deunydd a Gofynion Ansawdd

Mae disg tyrbin nwy yn troelli am ddegau o filiynau o gylchoedd ar dymheredd a fyddai'n meddalu dur cyffredin. Nid yw'r rhan ond cystal â'r aloi ac, yr un mor bwysig, y gofannu, y driniaeth wres a'r archwiliad y tu ôl iddo.

Mae'r canllaw hwn yn ymdrin â'r graddau uwch-aloi nicel a ddefnyddir ar gyfer gofaniadau tyrbinau -Inconel 718, Waspaloy, Rene 41, X-750, 706, 625 a Hastelloy X - a'r gofynion ansawdd (graddau ASTM ac AMS, lleihau ffugio, llif grawn, NDT ac olrhain) sy'n gwahanu meithriniad awyrofod o far sy'n edrych fel ei gilydd.

Pam mae gofaniadau'n cael eu dewis dros gastiau neu blât ar gyfer rhannau cylchdroi tyrbinau?

Dewisir disg neu siafft tyrbin ffug oherwydd bod gofannu yn alinio'r llif grawn â'r llwybr straen ac yn gadael i archwiliad cyfeintiol 100% brofi bod y rhan yn fewnol gadarn - ni all castio dau beth gyflawni'r un gost a risg ar gyfer cydran sy'n hanfodol i flinder.

Mae disg tyrbin yn fàs cylchdroi sy'n gweld blinder cylch isel o bob stop cychwyn, blinder cylch uchel o basio llafn, a llwyth allgyrchol cyson. Gall castio atgynhyrchu siâp cymhleth ger rhwyd, ond mae ei grawn bras, equiaxed a mandylledd crebachu posibl yn fannau gwan ar gyfer blinder ac ar gyfer inspectability ultrasonic. Mae gofannu marw-agored a marw caeedig yn torri'r strwythur dendritig cast, yn mireinio'r grawn, a - thrwy anffurfiad rheoledig - yn llywio'r llif grawn o amgylch yr ymyl a'r turio lle mae'r straen ar ei uchaf. Y strwythur grawn wedi'i weithio hwnnw hefyd yw'r hyn sy'n gwneud y prawf ultrasonic dilynol yn ystyrlon: mae gofannu glân yn rhoi olrhain UT glân, darllenadwy.

Mae plât neu far wedi'i dorri i siâp yn colli ar y ddau gyfrif: mae'r grawn yn rhedeg yn syth trwy'r adran yn lle dilyn y gyfuchlin, ac nid yw'r deunydd yn cael ei weithio fel y mae gofannu. Ar gyfer caledwedd statig â llai o straen fel casinau a dwythellau, mae plât a dalen yn dal yn gyffredin - gweler ein nodiadau arHastelloy XaInconel 625yn yr adran boeth.

Pa uwch-aloiau nicel a ddefnyddir ar gyfer gofaniadau tyrbinau nwy?

Mae'r teulu gofannu tyrbinau yn rhannu'n aloion disg/siafft wedi'u caledu gan wlybaniaeth (Inconel 718, Waspaloy, Rene 41, X-750, 706, Incoloy 901) ac aloion cas datrysiad solet/hylosgwr (Inconel 625, Hastelloy X) - pob un yn cyfateb i fand tymheredd a rhan.

Mae rhannau cylchdroi sydd angen cryfder uchel ar dymheredd yn defnyddio aloion nicel wedi'u caledu gan wlybaniaeth gama-prime (gamma') neu gama-dwbl-prime (gama''). Mae rhannau strwythurol ac adran boeth sydd angen ffurfadwyedd, ymwrthedd ocsideiddio a chryfder cymedrol yn defnyddio aloion hydoddiant solet. Mae'r tabl yn grwpio'r graddau ffugio cyffredin yn ôl y swydd a wnânt.

Graddau gofannu superalloy nicel a ddefnyddir mewn tyrbinau nwy

Beth sy'n gwneud Inconel 718 yn aloi tyrbin-disg ceffyl gwaith?

Mae Inconel 718 yn ennill ei le oherwydd bod y gwaddod gama-dwbl-prime yn rhoi cryfder uchel iawn ond eto'n ffurfio'n araf, felly mae'r aloi yn weldio heb gracio straen-oedran ac yn heneiddio'n unffurf trwy adrannau trwchus - yn union beth sydd ei angen ar ddisg neu siafft fawr.

Mae 718 yn superalloy Ni-Cr-Fe-Nb-Mo, UNS N07718 (W.Nr 2.4668), gyda thua 50-55% nicel, 17-21% cromiwm, haearn fel cydbwysedd, 4.75-5.50% niobium ynghyd â tantalwm, 2,80-15%. titaniwm a 0.20-0.80% alwminiwm; carbon wedi'i gapio ar 0.08%. Daw ei gryfder yn bennaf o'r cyfnod gama-dwbl-dwbl sy'n canolbwyntio ar y corff, Ni3Nb, gyda chyfraniad gama' (Ni3(Al,Ti)) llai. Dwysedd yw 8.19 g/cm3.

Yn y cyflwr sy'n cael ei drin â thoddiant ac sy'n heneiddio, mae 718 yn cyrraedd cryfder tynnol lleiaf o 1276 MPa (185 ksi) a chynnyrch 0.2% o 1034 MPa (150 ksi) gydag o leiaf 12% o elongation (AMS 5662), ac mae'n dal cryfder defnyddiol o dymheredd cryogenig hyd at 1, 250 gradd F, gyda chryfder defnyddiol o dymheredd cryogenig tymor byr hyd at 1, 250 ° C, hyd at 1, 650 ° C. 700 C (1290 F). Uwchben tua 700 C mae'r gama-dwbl-prime yn dwysáu ac yn trosi i'r cyfnod delta anghydlynol ac mae'r aloi yn colli ei fantais.

Data ffugio Inconel 718 (UNS N07718, i AMS 5662 / ASTM B637)

Oherwydd bod dyddodiad gama-dwbl-prime yn araf, gellir weldio 718 yn y cyflwr ateb-trin a heneiddio ar ôl hynny heb y straen-oed cracio sy'n effeithio ar aloion gama-prime megis Waspaloy a Rene 41. Bod weldability, ynghyd ag unffurf trwy-adran ymateb, yw pam y nodir 718 o galedwedd wellhead i siafftiau turbopumps i roced, disgiau a thyrbinau cwrs, disgiau a thyrbinau. Gweler einPriodweddau materol Inconel 718tudalen aInconel 718 mewn awyrofodam fwy.

Pryd mai Waspaloy yw'r dewis gorau na 718 ar gyfer disgiau a siafftiau?

Dewiswch Waspaloy (UNS N07001) pan fydd y rhan yn rhedeg uwchlaw tua 620-650 C ac mae angen bywyd rhwygiad ymgripiad na all 718 ei gyflawni; dewiswch 718 pan fydd angen y cryfder tymheredd ystafell uchaf a'r weldadwyedd hawdd o dan tua 650 C.

Mae Waspaloy yn superalloy nicel-cromiwm-cobalt, wedi'i gryfhau â gama-prime: tua 58% nicel, 18-21% cromiwm, 12-15% cobalt, 3.5-5.0% molybdenwm, 2.75-3.25% titaniwm a 1.20%-1.2% wedi'i gapio â thitaniwm a 1.20% haearn. Mae cobalt a molybdenwm yn rhoi cryfder hydoddiant solet; mae titaniwm ac alwminiwm yn gwaddodi'r gama-prime Ni3 (Al, Ti) sy'n cario cryfder tymheredd uchel. Mae gama-prime yn llawer mwy sefydlog na'r gama-dwbl-prime sy'n cryfhau 718, felly mae Waspaloy yn cadw cryfder defnyddiol i tua 650 C (1200 F) mewn rhannau cylchdroi ac i tua 870 C (1600 F) mewn rhannau statig straen is, ac mae ei gryfder ymgripiad-rhwygo yn curo 718 yn uwch na thua 60 C.

Mae'r fasnach yn ddeublyg. Mae isafswm tynnol oed Waspaloy tua 1441 MPa (209 ksi) gyda chynnyrch o 0.2% tua 1076 MPa (156 ksi) - yn is na 718 ar dymheredd ystafell - ac mae ei gama-prime yn ei gwneud yn dueddol o gracio straen-oedran, felly mae weldio yn anoddach. Triniaeth wres tri cham nodweddiadol yw datrysiad tua 1080 C (1975 F) am 4 h, aer oer; sefydlogi ar tua 845 C (1550 F) am 4 h, aer oer; yna oedran tua 760 C (1400 F) am 16 h, aer oer (gwiriwch yr union gylchred yn erbyn y datganiad AMS llywodraethu). Manylebau yw ASTM B637 a chyfres AMS 5704 / 5706 / 5708.

Inconel 718 vs Waspaloy ar gyfer gofaniadau tyrbin

Sut mae aloion datrysiad solet yn gwasanaethu'r adran boeth?

Nid yw Inconel 625 a Hastelloy X wedi'u caledu yn ôl oedran, felly maent yn masnachu cryfder brig ar gyfer ffurfadwyedd ac ymwrthedd ocsidiad / cyrydiad - sef yr union beth sydd ei angen ar gasinau, modrwyau, morloi a chaledwedd hylosgi.

Daw cryfhau hydoddiant solet o folybdenwm, niobium a chromiwm toddedig yn hytrach na chyfnod gwaddodi, felly mae'r aloion hyn yn aros yn hydwyth ac yn weldadwy a gellir eu ffurfio'n siapiau mawr neu denau. Inconel 625 (UNS N06625: cydbwysedd Ni, 20-23% Cr, 8-10% Mo, 3.15-4.15% Nb) yw'r dewis safonol ar gyfer casys, modrwyau, morloi a dwythellau hyd at tua 650 C, ac mae ei wrthwynebiad tyllu clorid yn fonws mewn tyrbinau morol ac alltraeth.

Mae Hastelloy X (UNS N06002: cydbwysedd Ni, 20.5-23% Cr, 17-20% Fe, 8-10% Mo, 0.2-1.0% W) yn cario'r hylosgwr: leinin, dwythellau trawsnewid a chaledwedd afterburner lle mae ymwrthedd ocsideiddio i tua 870 C (cryfder 1600 F). Mae stoc gofannu a gofaniadau o'r ddau wedi'u cwmpasu gan ASTM B564; gweler ein gofaniadau Inconel 625 B564 a thudalennau Hastelloy X.

Y tu hwnt i nicel: lle mae angen ymwrthedd ocsideiddio ar y tyrbin uwchlaw tua 900 C, mae aloion cobalt fel UNS R30188 (cobalt-nicel-cromiwm-twngsten gyda lanthanum) yn ymestyn gwasanaeth tuag at 980 C (1800 F) ar gyfer leinin hylosgi a thrawsnewid. Darperir y rhain ar gais yn hytrach nag fel gradd stoc safonol.

Pa derfynau tymheredd sy'n berthnasol i bob aloi mewn gwasanaeth tyrbin?

Nid yw 'tymheredd gwasanaeth' gofannu tyrbin yn un rhif - dyma'r isaf o derfyn cryfder yr aloi ar y straen a therfyn ocsidiad y gydran, ac mae'n amrywio o ddegau i gannoedd o raddau rhwng rhannau cylchdroi a sefydlog.

Defnyddiwch y tabl fel canllaw cynllunio, nid gwerth dylunio. Y terfyn llywodraethu ar gyfer rhan cylchdroi dan straen yw cryfder creep-rupture ar y straen dyletswydd; ar gyfer leinin hylosgwr wedi'i lwytho'n ysgafn mae'n ocsidiad. Cadarnhewch bob amser y straen a ganiateir yn erbyn y daflen ddata ASME neu OEM gyfredol ar gyfer yr union gyflwr.

Terfynau tymheredd parhaus yn erbyn tymor byr ar gyfer aloion gofannu tyrbinau

Sut mae'r gwaddod cryfhau yn wahanol rhwng aloion 718 a gama-prime?

Mae 718 yn cael ei gryfhau gan gama-dwbl-prime (Ni3Nb), sy'n ffurfio'n araf ac yn rhoi weldadwyedd da; Mae Waspaloy, Rene 41 a X-750 yn cael eu cryfhau gan gamma-prime (Ni3(Al,Ti)), sy'n fwy sefydlog o ran tymheredd ond sy'n gwneud weldio ac atgyweirio'n galetach.

Mae gama-dwbl-prime yn gyfnod tetragonal corff-ganolog trefnedig. Oherwydd ei fod yn cnewyllo ac yn tyfu'n araf, gellir weldio gofannu 718 yn y cyflwr meddal sy'n cael ei drin â thoddiant ac yna heneiddio i gryfder llawn heb y cracio rhyng-gronynnol y mae aloion gama-prime yn ei ddioddef yn ystod heneiddio ôl-weld (cracio oed straen). Mae gama-prime, ar y llaw arall, yn gydlynol ac yn hynod sefydlog ar dymheredd, a dyna pam mae aloion gama-prime yn fwy na 718 mewn ymgripiad a rhwyg uwchlaw tua 620-650 C - ond mae eu ffenestri weldio yn gul ac mae angen rheolaeth thermol ofalus ar atgyweiriadau. Y math o waddod, nid y cynnwys nicel, sy'n penderfynu ar y nenfwd tymheredd a'r llwybr gwneuthuriad.

Pa broses ffugio sy'n troi biled yn ddisg tyrbin?

Mae disgiau tyrbin yn cael eu gwneud trwy ffugio marw-agored neu farw caeedig (yn aml yn ffugio isothermol o 718) o biled wedi'i aildoddi, gyda'r tymheredd gofannu wedi'i ddewis o dan y delta solvus ar gyfer grawn mân neu uwch ei ben ar gyfer grawn bras - dewis bwriadol, nid damwain.

Y man cychwyn yw biled VIM + ESR (neu VIM + ESR + VAR wedi'i doddi'n driphlyg) y mae ei gemeg a'i glendid wedi'u dogfennu i'r gwres. Mae'r biled yn cael ei gynhesu a'i weithio - marw agored ar gyfer modrwyau, blociau a rhagffurfiau; gofannu marw caeedig (ac yn gynyddol isothermol) ar gyfer disgiau agos-rhwyd ​​sy'n lleihau stoc peiriannu. Ar gyfer 718 mae'r ffenestr ffugio tua 950-1150 C (1750-2100 F); mae disgiau tyrbin yn aml yn cael eu ffugio ger 1000-1025 C.

Rheolaeth allweddol yw gofannu is-solvus yn erbyn uwch-solfws. Mae gofannu o dan y delta (Ni3Nb) solvus yn rhoi strwythur grawn mân, wedi'i ailgrisialu gyda chryfder uchel, hydwythedd a bywyd blinder cylch isel - y dewis ar gyfer y rhan fwyaf o 718 o ddisgiau. Mae gofannu uwchben y solvus yn rhoi strwythur grawn bras sy'n masnachu rhywfaint o gryfder ar gyfer bywyd ymgripiad/rhwygo gwell a thwf crac blinder preswylwyr arafach, a ddefnyddir lle mae ymgripiad hirdymor yn llywodraethu. Mae maint y grawn y mae'r broses yn ei osod yn cael ei wirio'n ddiweddarach yn erbyn ASTM E112 ac mae'n rhan o gofnod derbyn y ffugio.

Cymhareb prynu-i-hedfan yw'r gyrrwr cost tawel. Gall disg manwl-isothermol 718 fod â chymhareb prynu-i-hedfan yn agos at 1.3:1 (ychydig o sgrap), tra gall preform marw agored mawr ddechrau ar 4:1 neu fwy o biled sy'n cael ei beiriannu i ffwrdd. Mae'r uwch-aloi crai rydych chi'n talu amdano ond byth yn hedfan yn rhan fawr o bris y rhan - a dyna pam mae'n werth mynd ar drywydd gofannu agos-rwyd a HIP o ddeunydd premiwm.

Pa gymhareb lleihau a gofynion llif grawn sydd eu hangen ar gofaniadau tyrbinau?

Mae cymhareb lleihau gofannu lleiafswm o tua 4:1 yn nodweddiadol, yn codi i 6:1-8:1 ar gyfer rhannau cylchdroi, a rhaid i'r llif grawn ddilyn y gyfuchlin rhan - mae'r ddau yn cael eu gwirio, nid yn ganiataol.

Cymhareb lleihau yw'r gymhareb o groestoriad cychwyn i groestoriad gorffenedig. Rhaid iddo fod yn ddigon uchel i gau mandylledd castio a chwalu strwythur dendritig yr ingot; lleiafswm cyffredin yw 4:1, a nodir rhannau cylchdroi awyrofod yn aml yn 6:1 i 8:1. Ond nid yw gostyngiad yn unig yn ddigon: rhaid i gyfeiriad y gwaith roi'r llif grawn ar hyd y llwybr straen. Dylai ymyl disg wedi'i lwytho mewn tensiwn cylchyn ddangos llif grawn cylchedd; dylai siafft mewn dirdro a phlygu ddangos llif echelinol. Mae macroetch (gweler isod) yn brawf.

• Lleihad lleiaf: tua 4:1 nodweddiadol; 6:1-8:1 ar gyfer disgiau a siafftiau cylchdroi.
• Llif grawn: rhaid dilyn cyfuchlin y rhan, nid rhedeg yn syth drwyddo.
• Strwythur dendritig: wedi'i dorri'n llwyr, heb unrhyw wahanu neu fandio llinell ganol.
• Maint grawn: wedi'i reoli a'i ddilysu i'r gofyniad llywodraethu ASTM E112.
• Gofannu aml-gyfeiriadol: a ddefnyddir ar gyfer siapiau cymhleth i alinio llif i fwy nag un cyfeiriad.

Pa driniaethau gwres a nodir ar gyfer gofaniadau tyrbinau wedi'u caledu gan wlybaniaeth?

Cyflenwir gofaniadau tyrbin wedi'u caledu â dyodiad wedi'u trin â thoddiant (ac, ar gyfer aloion disg, dwy oed i'r cylch AMS/B637); mae'r union dymereddau a'r daliadau yn cael eu cynnwys yn y fanyleb prynu a'u cofnodi ar y siart trin â gwres.

Mae 718 fel arfer yn cael ei drin â thoddiant ar 925-1010 C (1700-1850 F), wedi'i oeri ag aer neu'n gyflymach, yna dwy oed: 720 C (1325 F) am 8 h, ffwrnais wedi'i oeri i 620 C (1150 F) a'i gadw am gyfanswm o 18 h, yna ei oeri ag aer. Mae Waspaloy yn defnyddio dilyniant datrysiad-sefydlogi-oed fel y disgrifir uchod. Mae'r cylch ffwrnais trin â gwres yn cael ei siartio a'i gadw fel rhan o'r cofnod ansawdd, a disgwylir i brosesau arbennig megis trin gwres gario achrediad NADCAP ar gyfer rhannau sy'n hanfodol i hedfan. Gall gor-heneiddio neu doddiant y tu allan i'r ffenestr symud maint grawn a dosbarthu gwaddod ddigon i fethu'r profion mecanyddol, felly nid yw'r cylchred yn agored i drafodaeth.

Pa fanylebau ASTM ac AMS sy'n rheoli'r gofaniadau hyn?

Mae ASTM B637 yn rheoli bariau aloi nicel sy'n caledu dyddodiad, gofaniadau a stoc gofannu (718, X-750, 706, Waspaloy a thebyg); Mae ASTM B564 yn rheoli'r teulu gofannu nicel-aloi ehangach (625, 600, 825, X-750, 718, C-276 ac eraill). Mae'r datganiadau AMS yn enwi'r union driniaeth wres a manylion y prawf.

Nid yw pennu gradd ASTM yn unig yn ddigon - mae'r datganiad AMS neu OEM yn penderfynu ar y tymer, y cylch trin gwres a'r profion derbyn. Rhestrir y datganiadau a ddefnyddir fwyaf ar gyfer gofaniadau tyrbinau isod; mae ein tudalennau fflans Inconel 718 ASTM B637 ac Inconel 718 B564 yn cynnwys y manylion lefel gradd.

Manylebau allweddol ar gyfer gofaniadau aloi nwy-tyrbin

Pa brofion annistrywiol sy'n orfodol ar gyfer gofaniadau tyrbinau?

Mae gofannu tyrbin hedfan neu bŵer-gritigol yn cael profion ultrasonic cyfeintiol 100%, profion treiddiol arwyneb neu ronynnau magnetig, a macroetch i brofi llif grawn - pob un i ddosbarth derbyn a enwir.

Nid oes un prawf yn gweld popeth: nid yw arwyneb glân yn profi cadernid mewnol, ac nid yw UT glân yn profi stoc peiriannu na chyflwr arwyneb. Mae'r tair haen yn gyflenwol. Mae'r tabl yn mapio pob prawf i'w safon arferol ar gyfer gofaniadau uwch-aloi.

Stac profi annistrywiol ar gyfer gofaniadau tyrbin

Nid yw prawf arwyneb pasio yn sefydlu cadernid mewnol, ac nid yw UT pasio yn sefydlu stoc peiriannu. Y dyfynbris rhataf yn aml yw'r un sy'n gadael allan yr arolygiad a fyddai'n dal y diffyg y mae'r pris yn ei guddio eisoes - felly enwch y dosbarth derbyn, nid dim ond 'UT brofwyd'.

Sut mae llif grawn yn cael ei wirio a pham mae'n bwysig i flinder?

Mae llif grawn yn cael ei wirio gan facroetch o adran gynrychioliadol, ac mae'n bwysig oherwydd bod craciau blinder yn dilyn llwybr y gwrthiant lleiaf - mae cyfuchlin sy'n dilyn llif grawn yn llywio craciau i ffwrdd o'r wyneb straen uchel.

Mae macroetch (ASTM E381 ar gyfer gofaniadau, ASTM E340 yn gyffredinol) yn diddymu croestoriad parod i ddatgelu'r patrwm grawn anffurfiedig. Mae'r adroddiad yn dangos a yw'r llinellau llif yn lapio ymyl y ddisg, yn rhedeg yn echelinol ar hyd siafft, neu'n torri'n syth ar draws nodwedd hollbwysig. Pan amharir ar lif neu os yw'n rhedeg ar draws y straen, daw'r lleoliad hwnnw yn ymgeisydd sy'n ysgogi blinder. Am y rheswm hwn mae'r lluniad ffugio - nid y cemeg yn unig - yn diffinio'r cyfeiriad llif gofynnol, a'r macroetch yw'r dystiolaeth bod y gofannu yn ei fodloni.

Pa arfer toddi sydd ei angen ar gyfer gofaniadau uwch-aloi o ansawdd awyrofod?

Mae gofaniadau tyrbinau o ansawdd awyrofod yn dechrau o doddi anwythiad gwactod ynghyd â aildoddi electroslag (VIM+ESR), ac mae rhannau cylchdroi fel arfer yn cael eu toddi'n driphlyg (VIM+ESR+VAR); gellir olrhain y llwybr toddi o'r rhan orffenedig yn ôl i'r gwres.

Ail-doddi yw'r hyn sy'n rhoi glendid i ffugiadau uwch-aloi a'u rhyddid rhag arwahanu llinell ganol a chynhwysion llymach a fyddai'n creu craciau blinder cnewyllol. Mae toddi ymsefydlu gwactod yn rheoli cemeg a nwyon toddedig; electroslag remelting yn mireinio strwythur yr ingot; mae aildoddi bwa gwactod (y cam VAR mewn toddi triphlyg) yn tynhau unffurfiaeth cyfansoddiadol ar hyd yr ingot. Mae'r rhif gwres yn teithio gyda'r biled, y gofannu a phob cwpon prawf, felly gellir olrhain canlyniad amheus i'r union doddi. Mae ein trosolwg aloi nicel yn cwmpasu'r teuluoedd gradd y mae'r arfer toddi hwn yn eu gwasanaethu.

Pa ddiffygion all ymddangos mewn gofaniadau uwch-aloi a sut i'w hatal?

Y diffygion sy'n bwysig mewn gofaniadau tyrbinau yw lapiadau a phlygiadau, microcraciau cyfradd straen, gwahanu a bandio, naddion hydrogen (smotiau gwyn) a chynhwysion - gellir atal pob un trwy gymhareb lleihau, rheoli tymheredd ac archwilio.

Mae uwch-aloi yn anfaddeuol: maen nhw'n cadw eu cryfder ar dymheredd ffugio, mae ganddyn nhw ffenestr weithio gul ac maen nhw'n sensitif i gyfradd straen, felly mae tymheredd neu rampiau anghywir yn achosi microcracio. Gall ingotau gario arwahanu llinell ganol ac, mewn adrannau mawr, fflochiau hydrogen - microcraciau mewnol a all oroesi peiriannu ac achosi methiant sydyn. Mae'r stac atal wedi'i hen sefydlu.

Diffygion gofannu tyrbinau cyffredin a'u rheolaethau

Pa brofion eiddo mecanyddol sy'n profi bod gofannu yn bodloni'r fanyleb?

Profir derbyniad gan brofion tynnol a chaledwch o leiaf, ynghyd â rhwyg straen neu ymgripiad ac effaith lle mae'r ddyletswydd yn gofyn, a'r cyfan wedi'i gymryd o leoliad a chyfeiriadedd cwpon penodedig.

Mae'r adroddiad prawf deunydd yn cofnodi priodweddau tynnol fesul ASTM E8, caledwch fesul ASTM E18, ac - ar gyfer dyletswydd tymheredd uchel - data straen-rhwygo neu ymgripiad fesul ASTM E139 ac yn aml effaith Charpy fesul ASTM E23. Yn hollbwysig, cymerir y cwpon yn y cyfeiriadedd ac o'r lleoliad mae'r fanyleb yn enwi (yn aml yn estyniad o'r ffugio), felly mae'r niferoedd yn cynrychioli'r rhan, nid toriad cyfleus. Adroddir maint grawn i ASTM E112 a chemeg i'r gwres fesul ASTM E1473. Mae gofannu sy'n pasio cemeg ond yn methu'r tynnol gogwydd yn cael ei wrthod - y prawf yw'r prawf, nid y dystysgrif yn unig.

• Tynnol: ASTM E8 (pen draw, cnwd, elongation).
• Caledwch: ASTM E18 (a ddefnyddir yn aml ar gyfer gwirio triniaeth wres).
• Rhwygo straen / ymgripiad: ASTM E139 (dyletswydd tymheredd uchel).
• Effaith: ASTM E23 (tymheredd isel neu achosion o oddefiad diffygion).
• Maint grawn: ASTM E112 (cwpon-benodol).
• Cemeg: ASTM E1473 / sbectro, i'r gwres.

Sut mae olrhain a dogfennaeth yn cael ei drin ar gyfer gofaniadau tyrbinau?

Mae gofannu tyrbin awyrofod wedi'i brofi gan ei waith papur cymaint â'i fetel - adroddiad prawf deunydd EN 10204 3.1 gyda gallu olrhain gwres-rif, tystysgrif cydymffurfio, archwiliad erthygl gyntaf a chofnodion NADCAP.

Mae'r pecyn dogfennaeth yn mapio pob newidyn a allai ddifetha rhan yn dawel: hunaniaeth stoc gychwynnol a llwybr toddi, dilyniant dadffurfiad, rheolaeth thermol, siartiau trin â gwres, sythu, cyflyru arwyneb, canlyniadau NDT a thystiolaeth prawf. Mae NADCAP (a weinyddir gan y Sefydliad Adolygu Perfformiad) yn archwilio prosesau arbennig megis trin â gwres ac NDT yn erbyn gofynion awyrofod, ac mae canlyniadau'r archwiliad yn gyhoeddus. Dylai prynwr ddisgwyl, o leiaf, MTR, COC ac adroddiad arolygu erthygl gyntaf wedi'i gefnogi gan siartiau triniaeth wres ac adroddiadau NDT.

• Adroddiad prawf deunydd (MTR) gyda gallu i olrhain gwres-rhif - EN 10204 3.1 (3.2 gyda thyst).
• Tystysgrif cydymffurfio (COC).
• Arolygiad erthygl gyntaf (FAI) ar gyfer dyluniadau newydd.
• Siartiau trin â gwres yn dangos cylchoedd ffwrnais gwirioneddol.
• Adroddiadau NDT gyda meini prawf derbyn a chanlyniadau.
• Achrediad NADCAP ar gyfer trin gwres ac NDT lle mae hedfan yn hanfodol.

Pa ddogfennau ansawdd ddylai'r prynwr eu mynnu yn yr RFQ?

Ysgrifennwch y radd, rhan, llwybr llwyth, llwybr toddi, cymhareb lleihau, cyfeiriad llif grawn, cyflwr triniaeth wres, cwmpas NDT a dogfennaeth i'r RFQ - yna gwiriwch yr erthygl gyntaf cyn rhyddhau cynhyrchiad.

Mae gwahoddiad annelwig 'Inconel forging' yn cynhyrchu bar sy'n edrych yn iawn ac yn methu yn ddiweddarach. Mae'r rhestr wirio isod yr un peth y mae OEM tyrbin yn ei defnyddio; caiff ei atgynhyrchu fel gweithdrefn cam fel y gellir ei gopïo'n syth i mewn i gais am ddyfynbris.

Cam 1. Enwch yr union radd a manyleb y cynnyrch:Peidiwch ag ysgrifennu 'Inconel'. Nodwch Inconel 718 i AMS 5662 neu AMS 5663, neu Waspaloy i AMS 5708 - y radd a'r fanyleb cyhoeddi yn penderfynu pob prawf i lawr yr afon.

Cam 2. Nodwch y rhan, ei lwybr llwyth a'r tymheredd gweithredu:Mae caledwedd disg, siafft, cas, sêl neu hylosgwr i gyd yn gweld straen a thymheredd gwahanol; mae'r ddyletswydd yn gosod yr aloi a'r cyfeiriad llif grawn y mae'n rhaid i'r gofannu ei ddilyn.

Cam 3. Nodwch y llwybr toddi:Nodwch VIM + ESR ar gyfer dyletswydd gyffredinol neu VIM + ESR + VAR (toddiad triphlyg) ar gyfer rhannau cylchdroi, a gofyn am olrhain rhif gwres yn ôl i'r toddi gwreiddiol.

Cam 4. Gosodwch y gymhareb lleihau gofannu a chyfeiriad llif grawn:Galwch leihad o 4:1 o leiaf (6:1-8:1 ar gyfer rhannau cylchdroi) a'r gyfuchlin y mae'n rhaid i'r llif grawn ei ddilyn; dyma y mae'n rhaid i'r adroddiad macroetch ei brofi.

Cam 5. Diffiniwch y cyflwr triniaeth wres:Enwch yr amod danfon - toddiant wedi'i drin, neu doddiant wedi'i drin a'i heneiddio i'r cylch AMS/B637 - a phwy sy'n ei berfformio a'i ardystio.

Cam 6. Gosod cwmpas NDT a dosbarth derbyn:Ei gwneud yn ofynnol profi 100% ultrasonic i AMS 2154 Dosbarth AA (neu ASTM A388 / E2375), PT arwyneb (ASTM E165) neu MT (ASTM E1444), a macroetch fesul ASTM E381 / E340; enwi'r lefel derbyn ar gyfer pob un.

Cam 7. Gofyn am y pecyn dogfennaeth:Mynnu MTR EN 10204 3.1, tystysgrif cydymffurfio, adroddiad arolygu erthygl gyntaf, siartiau triniaeth wres ac adroddiadau NDT, gydag achrediad NADCAP ar gyfer prosesau arbennig lle mae'r rhan yn hanfodol i hedfan.

Sut ydych chi'n dewis yr aloi a'r fanyleb gywir ar gyfer rhan tyrbin benodol?

Dewiswch yr aloi yn ôl band tymheredd a llwythwch - 718 ar gyfer disgiau/siafftau cyffredinol i 650 C, Waspaloy neu Rene 41 lle mae ymgripiad uwchlaw 650 C yn llywodraethu, 625 neu Hastelloy X ar gyfer casys a hylosgwr - yna enwch y radd ASTM a'r datganiad AMS, nid dim ond yr enw masnach.

Mae'r penderfyniad yn cyfateb i dymheredd, straen a ffabrigadwyedd tair ffordd. Isod tua 650 C gydag anghenion cryfder uchel a weldability, 718 yw'r rhagosodiad. Lle mae ymgripiad uwchlaw 620-650 C yn rheoli rhan gylchdroi, symudwch i Waspaloy, ac ar gyfer y ddalen / gofaniadau straen poethaf i Rene 41.

Mae casys, modrwyau, morloi a dwythellau yn defnyddio hydoddiant solet 625; leinin combustor yn defnyddio Hastelloy X. Mae pob dewis wedyn yn datrys i fanyleb: 718 i ASTM B637 / AMS 5662, Waspaloy i ASTM B637 / AMS 5708, ac ati. Mae ein tudalennau teulu Inconel a Hastelloy yn rhestru'r graddau stoc y tu ôl i'r dewisiadau hyn.

Canllaw dewis aloi yn ôl rhan tyrbin

Beth yw'r gost a'r ysgogwyr amser arweiniol ar gyfer gofaniadau tyrbinau uwch-aloi?

Mae pris gofannu tyrbin yn cael ei osod gan y premiwm aloi, y gymhareb prynu-i-hedfan, y llwybr toddi, cwmpas NDT a'r offer - nid gan bris y bar fesul cilogram.

Mae superalloys nicel yn costio llawer mwy na charbon neu ddur di-staen, felly mae'r màs rydych chi'n talu amdano ond byth yn hedfan yn dominyddu'r gost. Mae toddi triphlyg, 100% Dosbarth AA UT, macroetch a phecyn dogfennaeth lawn yn ychwanegu cost wirioneddol ond a yw'r prawf yn dangos bod y rhan yn gymwys. Pentyrrau amser arweiniol o doddi biled, gofannu ailgynhesu, triniaeth wres ac NDT, gydag offer marw caeedig neu isothermol ar ei ben - cynlluniwch am wythnosau i fisoedd, yn hirach ar gyfer rhannau mawr neu rannau hanfodol hedfan. Prynu i fanyleb dynn, gywir a llwybr bron-rhwyd ​​yw'r hyn sy'n rheoli cost ac amserlen mewn gwirionedd.

Er mwyn cymharu â'r byd cynnyrch ffug, mae ein tudalennau ffitiadau ffug ASME B16.11 a gosodiadau pibell ffug yn cwmpasu'r cydrannau ffug llai, ac mae ein tudalennau Incoloy 800H / 800HT yn cwmpasu'r aloion gyr tymheredd uchel a ddefnyddir yn y parthau cynhesach, straen is y peiriant.

Cwestiynau Cyffredin

Y rhai mwyaf cyffredin yw disgiau Inconel 718, siafftiau, llafnau, morloi a modrwyau; Disgiau a siafftiau rotor Waspaloy a Rene 41 ar gyfer adrannau poethach; Llafnau, bolltau a sbringiau Inconel X-750; a chasys Inconel 625 hydoddiant solet, modrwyau a morloi ynghyd â leinin hylosgi Hastelloy X a dwythellau trawsnewid. Gweler Inconel 718 a Hastelloy X am fanylion gradd.

Beth yw'r gwahaniaeth rhwng Inconel 718 a Waspaloy ar gyfer gofaniadau?

718 yn cael ei gryfhau gan gama-dwbl-prime (Ni3Nb) ac yn rhoi cryfder tymheredd ystafell uchaf a weldability hawdd i tua 650 C; Mae Waspaloy yn gama-prime (Ni3 (Al, Ti)) wedi'i gryfhau ac mae'n cadw cryfder ymgripiad-rhwygo uwchlaw tua 620-650 C, i 870 C ar gyfer rhannau statig, ond mae'n anoddach ei weldio. Cwmpesir y ddau gan ASTM B637.

Pa dymheredd y gall gofannu tyrbin Inconel 718 ei wrthsefyll?

Defnyddir Inconel 718 yn barhaus i tua 650 C (1200 F) ac am gyfnodau byr tuag at 700 C (1290 F). Uwchben tua 700 C mae'r gwaddod gama-dwbl-prime yn frasu ac yn trosi i gyfnod delta ac mae'r aloi yn colli ei fantais cryfder.

Beth mae ASTM B637 yn ei gynnwys?

ASTM B637 yw'r fanyleb ar gyfer bariau aloi nicel sy'n caledu dyddodiad, gofaniadau a stoc ffugio ar gyfer gwasanaeth tymheredd uchel - gan gynnwys Inconel 718, X-750, 706 a Waspaloy. Mae'r datganiadau AMS cydymaith (er enghraifft AMS 5662 ar gyfer 718, AMS 5708 ar gyfer Waspaloy) yn gosod yr union driniaeth wres a manylion y prawf.

Beth mae ASTM B564 yn ei gynnwys?

Mae ASTM B564 yn cwmpasu gofaniadau aloi nicel yn ehangach - Inconel 625, 600 a X-750, Hastelloy X a C-276, Incoloy 825, Monel 400 ac eraill - ar gyfer gwasanaeth cyffredinol sy'n gwrthsefyll cyrydiad a gwres. Dyma'r fanyleb arferol ar gyfer stoc gofannu tyrbinau hydoddiant solet a gofaniadau.

Pam mae llif grawn yn bwysig mewn gofannu disg tyrbin?

Mae craciau blinder yn dilyn llwybr y gwrthiant lleiaf, felly mae llif grawn sy'n dilyn cyfuchlin y disg yn llywio craciau i ffwrdd o'r wyneb straen uchel. Macroetch fesul ASTM E381 / E340 yw'r dystiolaeth bod y llif yn cyd-fynd â'r lluniad, ac mae'r cyfeiriad llif wedi'i nodi ar y ffugio, heb ei dybio.

Pa gymhareb lleihau sydd ei hangen ar gyfer gofannu tyrbin?

Mae gostyngiad ffugio lleiaf o tua 4: 1 yn nodweddiadol, ac mae rhannau cylchdroi fel disgiau a siafftiau yn cael eu pennu'n gyffredin ar 6:1 i 8:1 i dorri'r strwythur dendritig cast a chau mandylledd.

Beth yw ffugio sub-solvus yn erbyn uwch-solfws?

Mae ffugio 718 o dan y delta (Ni3Nb) solvus yn rhoi graen mân wedi'i ailgrisialu â chryfder uchel a bywyd blinder cylch isel da; mae gofannu uwchben y solfws yn rhoi graen bras gyda gwell bywyd ymgripiad/rhwygo a thwf crac arafach â blinder y trigolion. Mae'r dewis yn fwriadol ac mae maint y grawn canlyniadol yn cael ei wirio i ASTM E112.

Pa brofion annistrywiol sydd eu hangen ar gyfer gofaniadau tyrbinau?

Mae gofannu hedfan-neu bŵer-gritigol yn cael profion ultrasonic cyfeintiol 100% (AMS 2154 Class AA, neu ASTM A388 / ASTM E2375), treiddiad arwyneb (ASTM E165) neu gronyn magnetig (ASTM E1444), a phrofion macroetch (ASTM E381 / E340) i brofi llif grawn. Nid oes un prawf yn gweld popeth, felly mae'r haenau'n gyflenwol.

Beth yw Dosbarth AA AMS 2154?

AMS 2154 yw'r fanyleb awyrofod ar gyfer archwilio ultrasonic o fetel gyr; Dosbarth AA yw ei lefel dderbyn fwyaf llym, a ddefnyddir ar gyfer rhannau cylchdroi premiwm fel disgiau tyrbin a siafftiau lle mae cadernid mewnol yn hollbwysig.

Pa arfer toddi a ddefnyddir ar gyfer gofaniadau uwch-aloi awyrofod?

Mae gofaniadau o ansawdd awyrofod yn dechrau o doddi anwythiad gwactod ynghyd â aildoddi electroslag (VIM+ESR); mae rhannau cylchdroi fel arfer yn cael eu toddi'n driphlyg (VIM + ESR + VAR). Mae'r rhif gwres yn olrhain y rhan orffenedig yn ôl i'r toddi gwreiddiol.

Pam mae'n anodd ffugio gofaniadau uwch-aloi?

Maent yn cadw cryfder ar dymheredd ffugio, mae ganddynt ffenestr weithio gul ac maent yn sensitif i gyfradd straen, felly mae tymheredd neu rampiau anghywir yn achosi microcracio. Gwresogi wedi'i reoli, rampio a gostyngiad yw'r hyn sy'n gwneud gofannu glân.

Pa ddogfennau ddylai llwyth gofannu tyrbin eu cynnwys?

O leiaf adroddiad prawf deunydd EN 10204 3.1 gydag olrhain rhif gwres, tystysgrif cydymffurfio, archwiliad erthygl gyntaf, siartiau trin gwres ac adroddiadau NDT; Disgwylir achrediad NADCAP ar gyfer prosesau arbennig sy'n hanfodol i hedfan.

A ellir gweld Inconel 718?

Ie - yn well na'r rhan fwyaf o uwch-aloiau cryfder uchel. Mae ei waddodiad gama-dwbl-prime yn ffurfio'n araf, felly gellir weldio 718 yn y cyflwr wedi'i drin â thoddiant a'i heneiddio wedi hynny heb y cracio straen-oed sy'n effeithio ar aloion gama-prime fel Waspaloy a Rene 41.

A ellir ffugio Hastelloy X ar gyfer rhannau tyrbin?

Oes. Mae Hastelloy X (UNS N06002) wedi'i ffugio ar gyfer leinin combustor, dwythellau trawsnewid, modrwyau a chaledwedd ôl-losgi lle mae ymwrthedd ocsideiddio i tua 870 C (1600 F) yn bwysicach na chryfder brig. Mae gofaniadau wedi'u cwmpasu gan ASTM B564; gweler Hastelloy X.

Beth yw'r gymhareb prynu-i-hedfan a pham mae'n bwysig?

Prynu-i-hedfan yw'r gymhareb o fàs biled amrwd i ran màs gorffenedig. Gall gofannu isothermol bron-net o 718 gyrraedd tua 1.3:1, tra gall preform marw agored mawr ddechrau uwchlaw 4:1; mae'r superalloy rydych chi'n talu amdano ond byth yn hedfan yn rhan fawr o gost y rhan, felly mae'n werth dilyn llwybrau agos-rhwyd ​​a HIP o ddeunydd premiwm.

Pa mor hir mae gofannu tyrbin uwch-aloi yn ei gymryd i'w wneud?

Pentyrrau amser arweiniol o doddi biled, gofannu ailgynhesu, triniaeth wres ac NDT, gydag offer marw caeedig neu isothermol ar ei ben - fel arfer wythnosau i fisoedd, a hirach ar gyfer rhannau mawr neu rannau hanfodol o hedfan. Manyleb dynn, gywir a llwybr agos-rwyd yw'r amserlen reoli.

A oes angen gwasgu isostatig poeth (HIP) ar forgings tyrbinau?

Defnyddir HIP ar forgings premiwm a siapiau ger-rhwyd ​​i gau mandylledd mewnol a gwella blinder ac inspectability, ac mae'n gyffredin ar gyfer rhannau cylchdroi critigol; y fanyleb brynu a'r dosbarth derbyn NDT sy'n penderfynu a yw'n ofynnol.