Som en modern nyckelkraftsmekanisk utrustning är förbättring av gasturbinernas effektivitet avgörande för energianvändning och industriell utveckling. För att förbättra prestanda hos gasturbiner har forskare vidtagit olika åtgärder vid design och materialval av turbinblad. Genom att optimera bladdesignen, välja nya högtemperaturbeständiga material och belägga bladytan med högtemperaturskyddande beläggningar (som NiCoCrAlY-beläggning) kan gasturbinernas arbetseffektivitet förbättras avsevärt. Dessa beläggningar gynnas av materialforskare eftersom de är enkla att implementera, enkla i princip och effektiva.
Gasturbinblad som arbetar under lång tid i högtemperaturmiljöer möter emellertid problemet med interdiffusion av element mellan beläggningen och substratet, vilket allvarligt kommer att påverka beläggningens prestanda. För att lösa detta problem kan ytvärmebehandlingsteknik, såsom applicering av högtemperaturskyddande beläggningar och uppsättning av diffusionsbarriärskikt, effektivt förbättra högtemperaturmotståndet och livslängden för bladen, och därigenom förbättra driftseffektiviteten och tillförlitligheten hos hela gasturbinen.
Fördelar med värmespridningsteknik och skärmningsslam
Termisk diffusionsteknik har använts vid ytmodifiering vid hög temperatur sedan 1988. Denna teknik kan bilda ett tunt karboniserat lager på ytan av kolhaltiga material som stål, nickellegering, diamantlegering och hårdmetall, vilket avsevärt härdar ytan av materialet som bearbetas. Material behandlade med termisk diffusion har högre hårdhet och utmärkt slitstyrka och oxidationsbeständighet, vilket avsevärt kan öka livslängden för rismetallstansar, formverktyg, rullformningsverktyg etc. med upp till 30 gånger.
Vid tillverkning av flygmotorer är värmebehandlingsprocessen för turbinblad avgörande för att förbättra motorns prestanda. Dalian Yibangs nyligen introducerade maskeringsslam är speciellt utformad för diffusionsbeläggningsprocesser med hög temperatur och kan ge bra skydd i extrema miljöer som överstiger 1000 grader, vilket avsevärt förbättrar produktionseffektiviteten och processstabiliteten.
Högtemperaturstabilitet: Maskeringslera fungerar bra i diffusionsbeläggningsprocesser med hög temperatur över 1000 grader, vilket undviker risken för att traditionella maskeringsmaterial mjuknar vid höga temperaturer och säkerställer beläggningens tillförlitlighet.
Ingen nickelfoliebeläggning krävs: Jämfört med traditionella metoder kräver maskeringsleran ingen ytterligare nickelfoliebeläggning, vilket förenklar operationsstegen och sparar arbetstid och materialkostnader.
Snabbhärdning: Vid rumstemperatur börjar maskeringsslammet härda på bara 15 minuter och är helt härdat inom 1 timme, vilket avsevärt förkortar produktionscykeln och gör dopp- och borstningsprocessen mer effektiv.
Enkel hantering och lätt borttagning: Operatörer kan enkelt ta bort den stelnade maskeringsleran med en hård plastkniv, vilket minskar komplexiteten i processen och kraven på operativa färdigheter.
Hög arbetseffektivitet: Maskeringsleran antar lösningen "torrt pulver + låda". En låda kan slutföra maskeringsarbetet på cirka 10 delar, vilket avsevärt förbättrar processens effektivitet och tillförlitlighet.
Användningsscenarierna för tunga gasturbiner är huvudsakligen markströmförsörjning, industri- och bostadsuppvärmning, så det slutliga syftet med turbinen återspeglas i axelns uteffekt, driver generatorn att generera elektricitet och en viss mängd avgaser temperatur (för nedströms spillvärmepannor och ångturbiner). Vid konstruktion av en gasturbin är det nödvändigt att ta hänsyn till både enkelcykel och kombinerad cykel. Gasturbiner fokuserar mer på kraftgenereringseffektivitet och den färdiga produkten eller produktens kostnadseffektivitet, och eftersträvar hållbara och pålitliga material, långa underhållscykler och långa intervaller. Designen av flygplansmotorer fokuserar på dragkraft-till-vikt-förhållandet. Produkten ska utformas så att den är så lätt och liten som möjligt, och dragkraften som genereras ska vara så stor som möjligt. Det är en enda cykel, så materialen som används är mer "avancerade". Samtidigt, vid design, läggs mer vikt vid bränsleekonomi under lågbelastningsdrift. När allt kommer omkring tillbringar flygplan större delen av sin tid i stratosfären snarare än att lyfta.
Faktum är att både flygplansmotorer och markbaserade gasturbiner är juvelerna i industrins krona på grund av tillverkningssvårigheterna, långa FoU-cykel och många olika industrier som är involverade. De har dock olika fokus och olika utmaningar på grund av olika applikationsområden. Det finns väldigt få företag eller institutioner i världen som kan producera tunga gasturbiner och flygmotorer, såsom GE Pratt & Whitney i USA, Siemens i Tyskland, Rolls-Royce i Storbritannien, Mitsubishi i Japan, etc. ., eftersom det involverar skärningspunkten mellan många discipliner, systemdesign, material, processer och tillverkning av nyckelkomponenter, etc., med stora investeringar, lång tid och långsamma resultat. Ovan nämnda företag har också upplevt en lång period av utveckling för att utveckla och förbättra sina produkter till nuvarande nivå, med lägre kostnader, högre prestanda och tillförlitlighet samt lägre utsläpp.
