燃氣輪機高壓(yā)渦輪導(dǎo)向葉片精密鑄造工藝
發布時間:2012-7-17
燃氣輪(lún)機作為(wéi)大型動力裝置,廣泛應用於發電(diàn)及各種工(gōng)業領域。高壓渦(wō)輪葉片是(shì)燃氣輪機中工作條件最苛刻的轉動件,其所受的應力、溫度和環境條件非常(cháng)複雜,因此,對其高溫持久性能、疲勞性能、抗蠕變性能(néng)、精密鑄造幾何尺寸和內部質量的要求十分嚴格。
燃氣輪機效率的提高(gāo)很(hěn)大程度上依賴於渦輪轉子燃氣進口溫度的增加。通過提高渦輪進氣溫度可使燃氣(qì)輪機獲得56%的高熱效率(lǜ)。因此,先(xiān)進燃氣(qì)輪機(jī)要求高(gāo)壓渦(wō)輪(lún)葉片要具(jù)有更高的承溫能力。燃氣輪機進氣溫度目前可達1500℃以上,這對渦輪葉片的材料及結(jié)構提出了更高要求(qiú)。
要(yào)達到如此高的溫度必須采用空心氣冷技(jì)術,采用複合(hé)冷卻方式的空心渦(wō)輪葉片已廣(guǎng)泛(fàn)應用。雙聯高壓渦輪葉片的結構比較複雜,除了具有複合的空心氣冷結構外,其排氣邊的氣膜孔位置比較隱蔽,難以加工,因此隻能采用陶瓷型芯來形成這種結構。
陶瓷型芯在製備蠟模(mó)、脫(tuō)蠟、焙燒、澆注和脫芯(xīn)過程(chéng)中服(fú)役的條件比較複雜,因此要滿足下(xià)列要求:耐火度高、熱膨脹率(lǜ)低、尺寸(cùn)穩定、足(zú)夠的常溫強,雙聯高壓渦輪葉片度和鑄造後易脫(tuō)除等特點。陶瓷(cí)型芯材料成分和製備技術由於受到專利保護,報道較少,一些工廠對陶芯材料的配方、生產工藝、脫除工藝等都嚴格保密。
盡管目前陶瓷型芯已基本滿足國內的需求(qiú),但與發達(dá)國(guó)家相比還有相當的差距,特別是在複雜結構空心葉片用陶瓷型芯生產方麵,無論是模具的設計與製造,還是陶芯的製備與脫除等方麵。
要生產的雙聯空心葉片鑄造用陶瓷型芯製備非常困難,采用普(pǔ)通型芯製備(bèi)方法很難製備(bèi)該類陶瓷型芯。通過采用易脫除的矽基陶瓷型芯與石英管組合方式成功(gōng)製備(bèi)了複雜結構陶瓷型芯(xīn),利用該型芯成功精密(mì)鑄造了滿足要求的複(fù)雜結構空心雙聯高壓渦輪葉片。