جوش لیزری تک کریستالی روی پره های توربین

از دیگر خدمات مرکز جوش لیزر پالس می توان به جوش لیزری تک کریستالی روی پره های توربین اشاره نمود . بسیاری از کاربردهای صنعتی دارای شرایط عملیاتی چالش برانگیز مانند جوهای خورنده یا فرسایشی و دماهای بالا هستند. هر جزء از ماشین آلات دوار که در این شرایط استفاده می شود باید به طور قابل اعتماد عمل کند تا از عمر مفید کلی تجهیزات اطمینان حاصل شود. در بسیاری از موارد، پوشش‌های تخصصی بخش مهمی از طراحی سازنده تجهیزات اصلی را تشکیل می‌دهند و این پوشش‌ها باید در طول هر پروژه تعمیر و نگهداری بازسازی یا بهبود یابند.

رسوب فلز لیزری (Laser metal deposition=LMD) یک تکنیک تعمیر است که می تواند برای بازسازی بسیاری از اجزای مورد استفاده در تجهیزات دوار مشابه روش هایی مانند جوشکاری معمولی و سوخت اکسید شده با سرعت بالا (High velocity oxidized fuel=HVOF) استفاده شود.

بازسازی  و تعمیرات اجزای مورد استفاده در تجهیزات دوار با استفاده از LMD

طیف وسیعی از تعمیراتی که می توان با استفاده از LMD به دست آورد، از جمله موارد ذیل می­ باشد:

• • بازگرداندن ژورنال های یاتاقان فرسوده و نواحی آب بندی
  • نوسازی لبه­ های جلویی تیغه ­های توربین بخار و نوک پره­ های پروانه پمپ ها.

مزایای جوش لیزری تک کریستالی روی پره های توربین

لیزر در فرآیند تعمیر LMD مزایایی فراتر از  HVOF و جوشکاری قوس ارائه می دهد. بارزترین آن کاهش حرارت ورودی است که اعوجاج را به حداقل می رساند، ناحیه متاثر از حرارت (HAZ) را کاهش می­  دهد و تقریباً نیاز به روش­ های پس از جوش را از بین می برد. در عین حال، پیوند متالورژیکی LMD ثبات عالی در چگالی مواد و چسبندگی کامل با ماده اصلی قطعه را تضمین می­ نماید.

حتما مطالعه کنید : حکاکی لیزری محصولات تبلیغاتی

در این پروژه می­خواهیم با استفاده از دانش جوشکاری پرتو لیزر تک کریستالی به تعمیر پره­ های توربین در شرایط صنعتی بپردازیم. محتوای پروژه به سه حوزه اصلی تقسیم می­ گردد.

• • حوزه اول:

 به بازسازی نوک­ های آسیب دیده پره های توربین تک کریستالی با فشار بالا می­ پردازد.

• • حوزه دوم:

 شامل بازسازی آسیب­ های پره های سربی با فشار بالا است. در مقایسه با سایر پره های توربین، این پره ها نه تنها هندسه و ترکیب مواد متفاوتی را نشان داده، بلکه انواع مختلفی از آسیب ها را نیز نشان می دهند. در واقع تمرکز بر توسعه و اجرای یک فرآیند تعمیر است که به الگوی آسیب خاص بستگی دارد.

• • در حوزه سوم:

 پایگاه داده­ای ایجاد خواهد شد که شامل آسیب­های بررسی شده همراه با استراتژی­های تعمیر مرتبط خواهد بود. انگیزه این پایگاه داده پیشنهاد تعمیر کاربر پسند و وابسته به آسیب است

انگیزه و اهداف از جوش لیزری پره ­های توربین موتورهای هواپیما

پره­ های توربین موتورهای هواپیما بسته به عملکرد و به ویژه موقعیت آنها در توربین از مواد مختلفی ساخته می­ شوند. به منظور پاسخگویی به تقاضای روزافزون این موتورها و افزایش راندمان موتورها، از سوپرآلیاژهای تک کریستالی مبتنی بر نیکل به شکل پره­ های توربین فشار قوی استفاده می­ گردد،این پره ­ها­ بارهای حرارتی و مکانیکی بالایی را تجربه می­ کنند که منجر به علائم سایش مانند ترک در مواد پایه تک کریستالی می­ گردد.

هدف این پروژه تعمیر در شرایط صنعتی می­ باشد برای این منظور با بازسازی تیغه ­های تک کریستال آنها را به طیف وسیع تری از سوپرآلیاژهای مبتنی بر نیکل منتقل داده و تعمیر را به پره­ ها گسترش می دهیم. این انتقال برای تعمیر پره ­های مختلف توربین ضروری می ­باشد، زیرا موفقیت تعمیر نشان دهنده وابستگی مواد است.

نتایج

بر اساس داده ­های بالا فرآیند بازسازی به صورت روکش لیزری انجام می شود. وسایل و مواد لازم برای تعمیر موجود است. با توجه به ترکیب مواد مختلف تیغه توربین فشار بالا، فرآیند در حال حاضر با شرایط مواد جدید سازگار است. علاوه بر این، آسیب های مختلف با مشورت نزدیک با شریک پروژه طبقه بندی شد.