Expertförklaring: Hur man uppnår en fullständig renovering av flygmotorns förbränningskammare

Förbränningskammaren i en flygmotor arbetar under högt tryck och temperatur, och efter att ha arbetat under en tid blir den brun eller till och med bränd, men efter en rad underhållsprocesser kan den inte bara se ut som ny, utan också bete sig som ny.

Ta V2500 och CFM56-3 turbofläktmotorer som exempel. Förbränningskammaren har en kort ringstruktur och 20 virvelbränslemunstycken sprutar dimmabränsle och luft från högtryckskompressorn, som antänds av tändmunstycket för att producera ett konstant förbränningsläge med låg termisk stress. V2500-förbränningskammaren är ansluten genom den inre och yttre ringen genom en tight passform. Kupolen på den yttre ringen har 20 styrringar för bränslemunstycken och matchas med 20 belagda plattor. De inre och yttre ringen är uppdelad i 5 lager, varje lager har 10 belagda plattor, och plattorna är tätt anordnade så att hela den inre håligheten täcks av beläggningen.

Den övre delen av den yttre ringen är nära bränslemunstycket nr. 7 ~ 8, det vill säga vid läget klockan 4 ~ 5 är två styrringar för tändmunstycket fördelade successivt. Det finns 5 hål med bussning på ovansidan av den yttre ringen, som fungerar som position för att fixera den främre änden av förbränningskammaren. Gasen som introduceras av de stora hålen i de inre och yttre ringväggarna används främst för att minska högtrycksturbinens inloppstemperatur förutom en liten del av förbränningen. Gasen som kommer in från de små hålen i sidoväggarna används för att kyla väggarna och plattorna genom kamgapet bakom plattorna. Den inre ringen är ansluten till kroppen genom en fläns och förbränningskammarens utlopp är nära det första steget högtrycksturbinens styrblad.

CFM56-3-förbränningskammaren består av en inre ring, en yttre ring, ett inre lock, ett yttre lock och ett kupollock. Den är indelad i 5 konfigurationer beroende på om den yttre ringen och det yttre locket är svetsade eller bultade och om det finns en buffert. Kupolen täcker 20 styrringar för bränslemunstycken fördelade i två steg. De inre och yttre locken används för att stabilisera flödet. De inre och yttre ringen är en integrerad design, var och en fodrad med flera lager av paneler, och panelen kyls av gasen som införs av hålen på samma avstånd från roten. Den yttre ringen har en styrring för tändmunstycket vid 4 respektive klockan 8, det inre av förbränningskammaren är täckt av beläggning, den främre änden är inte fast, och anslutningsläget för bakänden (förbränningskammarutlopp) är detsamma som för V2500.

Steg 1: Demontera

De inre och yttre ringarna på V2500 förbränningskammare är sammanfogade och lätta att demontera. Bältrosen är individuellt utbytbara och skruvas fast i den inre och yttre ringen. Bränslemunstyckets styrring har två delar inuti och utvändigt, och det är nödvändigt att polera bort de två foglödfogarna innan de kan skruvas loss, vilket också är den första steg för att helt sönderdela den yttre ringen.

CFM56-3-brännkammaren behöver endast tas bort om defekten överskrider serviceomfattningen eller om en komponent behöver bytas ut eller repareras, vilket börjar med att polera bort lödfogarna som håller de yttre bultarna, som har 40 bultar i en konfiguration och 80 i den andra. När dessa bultar tas bort delas förbränningskammaren upp i 5 eller 4 delar (med den yttre ringen sammansvetsad med kupollocket). Andra delar, inklusive panelen, är svetsade strukturer och kan inte enkelt demonteras.

Steg 2: Tvätta

V2500 kan rengöras med varmt vatten. Om det är mycket smutsigt kan det blötläggas i alkalilösning (82 ~ 93 grader) i 30 ~ 90 minuter och sedan rengöras med varmt vatten. Beslut om du vill göra FPI beroende på underhållsnivån.

CFM56-3 rekommenderas för ångrengöring (100 grader C), som finns i stationära och bärbara typer.

Steg 3: Kontrollera

Förbränningskammaren V2500 kan demonteras till inre och yttre ringar, rengöras och skickas för inspektion. Skador på de inre och yttre ringen är vanligtvis sprickor eller ablation, som kan repareras genom svetsning. Storleken på platsen där de inre och yttre ringen matchas och platsen där de yttre ringen matchas med kroppen bör uppfylla kraven, och en viss grovhet bör bibehållas, annars bör sprayreparation utföras. Huruvida plattan är väl ansluten till de inre och yttre ringen bör bestämmas genom att mäta gapet mellan dem, och vinkeln på bränslemunstyckets styrring och planet är mellan 9 grader 52'30 "och 13 grader 52'30".

Det radiella rörelseområdet för styrringen för bränslemunstycket måste vara större än 3,048 mm, annars bör den bytas ut. Inspektionsmetoderna för CFM56-3 förbränningskammarsprickor, ablation och beläggningsförlust liknar de för V2500. Men om beläggningen är skadad kan plattan inte bytas ut som V2500, och kan bara sprutas om.

En modell av förbränningskammaren, det yttre locket är lödda anslutningar, om det finns skador på vakuumlödningsreparationen. Första stegets styrring för bränslemunstycket måste kunna rotera fritt, men rotationsområdet får inte överstiga 360 grader, annars måste det repareras.

Steg 2 bränslemunstyckets styrring är stationär. Varje tätningskant på den inre och yttre ringen kan repareras genom sprutning eller svetsning om den är skadad. Efter att förbränningskammaren är uppdelad i flera delar, bör varje del installeras på sin egen inspektionsfixtur för att kontrollera storleken och positionen. förbränningskammare deformeras lätt och kan korrigeras med specialverktyg (som hydrauliska anordningar).

Steg 4: Reparation och beläggning

V2500 inre och yttre ringreparation: när sprickor eller ablation av den inre och yttre ringväggen överskrider intervallet för direktsvetsning, är det nödvändigt att reparera sömmen. Det reparerade materialet kan vara tillverkat av samma material och tjocklek som ringväggen, eller kan skäras från samma plats som andra tillgängliga förbränningskammare.

För att först polera bort den spruckna eller borttagna delen av reparationsdelen måste det skurna arket göras till samma form som den skadade delen (gapet mellan sidorna av den skadade delen ska hållas inom 0.381 mm) , och fixeras sedan med punktsvetsmetod. Efter svetsning och polering ska borrhål borras. Befintliga hål kan användas som mallar för att markera platsen för borrhål. Använd sedan laserborrning, borrmaskin eller EDM och andra sätt att borra, du kan även göra samma hål som originalet för hand.

Slutligen är värmebehandlingen för att släppa spänningen (maxtemperaturen är 990 grader) och göra FPI-inspektion. Förbränningskammarservice av CFM56-3 innebär en hel del svetsreparationer eftersom komponentbyten sker genom svetsning. tunnväggig del, måste den installeras för att förhindra deformation under svetsning. Det här avsnittet beskriver reparationen av TBC (Thermal Barrier coating) applicerad på den inre, yttre ringen och kupolens täckfoder. Beläggningen av fodret består av två lager: basbeläggningen CP6023 (nickel krom aluminium yttrium) och ytbeläggningen CP6024( zirkoniumyttrium). Det finns två sätt att ta bort beläggningen:

Den första är att ta bort de två beläggningarna samtidigt med högtrycksvatten (138 ~ 410kN/m2), vilket gör att 5 % av bottenbeläggningsresterna och 0,03 mm av basmaterialet kan avlägsnas pr. reparera. Den glödgas sedan för att förbättra delens svetsbarhet och återställa dess duktilitet. Den andra tar bort toppbeläggningen med torrblåst aluminiumoxid. Efter rengöring, gör glödgningsbehandling.

Förbered sedan en lösning för att ta bort bottenbeläggningen: blanda lika delar av saltsyralösning och salpetersyralösning vid 16 grader och blötlägg sedan delarna i 3 ~ 4 timmar (21 grader), och skölj sedan med kallt och varmt vatten och torka. Vid behov avlägsnas restbeläggningen med torrblåst aluminiumoxidsand.

Beläggningssprutning: Först av allt, skydda den position som inte sprutas, rengör den sprutade ytan med torrblåst aluminiumoxid, plasmaspruta bottenbeläggningen ({{0}}.1 ~ 0.15 mm ), spraya ytbeläggningen (0.20 ~ 0.30 mm) inom 2 timmar efter att du har sprayat bottenbeläggningen, eller 0,33 ~ 0,43 mm för sprutning med tjock beläggning.