Expertenerklärung: So erreichen Sie eine vollständige Sanierung der Brennkammer des Flugtriebwerks
Die Brennkammer eines Flugtriebwerks arbeitet unter hohem Druck und hoher Temperatur und wird nach längerem Betrieb braun oder verbrennt sogar. Nach einer Reihe von Wartungsvorgängen kann sie jedoch nicht nur wie neu aussehen, sondern sich auch so verhalten neu.
Nehmen Sie als Beispiel die Turbofan-Triebwerke V2500 und CFM56-3. Die Brennkammer ist eine kurze Ringstruktur und 20 Wirbelbrennstoffdüsen versprühen Nebelbrennstoff und Luft aus dem Hochdruckkompressor, die von der Zünddüse gezündet werden, um einen konstanten Verbrennungsmodus mit geringer thermischer Belastung zu erzeugen. Die V2500-Brennkammer ist angeschlossen durch den Innen- und Außenring durch eine feste Passung. Die Kuppel des Außenrings ist mit 20 Brennstoffdüsen-Führungsringen im gleichen Abstand ausgestattet und mit 20 beschichteten Kacheln versehen. Der Innen- und der Außenring sind in 5 Schichten unterteilt, jede Schicht verfügt über 10 beschichtete Kacheln und die Kacheln sind dicht angeordnet, sodass der gesamte innere Hohlraum von der Beschichtung bedeckt ist.
Die Oberseite des Außenrings befindet sich in der Nähe der Brennstoffdüse Nr. 7 bis 8, d. h. an der Position 4 bis 5 Uhr sind zwei Führungsringe der Zünddüse nacheinander verteilt. Auf der Oberseite des Außenrings befinden sich 5 Löcher mit Buchse, die als Position für die Befestigung des vorderen Endes der Brennkammer dienen. Das durch die großen Löcher in den Innen- und Außenringwänden eingebrachte Gas wird hauptsächlich zur Reduzierung des Brennraums verwendet Eintrittstemperatur der Hochdruckturbine bis auf einen kleinen Teil der Verbrennung. Das aus den kleinen Löchern in den Seitenwänden eintretende Gas wird zur Kühlung der Wände und Ziegel durch den Kammspalt hinter den Ziegeln verwendet. Der Innenring ist über einen Flansch mit dem Gehäuse verbunden, und der Brennkammerauslass befindet sich in der Nähe der ersten Stufe Leitschaufel der Hochdruckturbine.
Die CFM56-3-Brennkammer besteht aus einem Innenring, einem Außenring, einer Innenabdeckung, einer Außenabdeckung und einer Kuppelabdeckung. Es wird in 5 Konfigurationen unterteilt, je nachdem, ob der Außenring und die Außenabdeckung geschweißt oder verschraubt sind und ob ein Puffer vorhanden ist. Der Dom umfasst 20 in zwei Stufen verteilte Brennstoffdüsen-Führungsringe. Die inneren und äußeren Abdeckungen dienen der Stabilisierung der Strömung. Der innere und der äußere Ring sind eine integrale Konstruktion, die jeweils mit mehreren Verkleidungsschichten ausgekleidet sind. Die Verkleidung wird durch das Gas gekühlt, das durch die Löcher in gleichem Abstand von der Wurzel eingeführt wird. Der äußere Ring Hat einen Zünddüsenführungsring bei 4 Uhr bzw. 8 Uhr, das Innere der Brennkammer ist mit einer Beschichtung bedeckt, das vordere Ende ist nicht fixiert und der Verbindungsmodus des hinteren Endes (Brennkammerauslass) ist das gleiche wie das der V2500.
Schritt 1: Zerlegen
Die Innen- und Außenringe der V2500-Brennkammer sind zusammengesteckt und lassen sich leicht demontieren. Die Schindeln sind einzeln austauschbar und werden mit dem Innen- und Außenring verschraubt. Der Führungsring der Zapfpistole besteht innen und außen aus zwei Teilen und es ist notwendig, die beiden gemeinsamen Lötstellen abzupolieren, bevor sie abgeschraubt werden können, was auch das erste ist Schritt, um den Außenring vollständig zu zerlegen.
Die CFM56-3-Brennkammer muss nur entfernt werden, wenn der Defekt über den Serviceumfang hinausgeht oder wenn eine Komponente ausgetauscht oder repariert werden muss. Dies beginnt mit dem Polieren der Lötstellen, die die äußeren Schrauben halten, die 40 haben In einer Konfiguration sind es 80 Schrauben, in der anderen 80. Wenn diese Schrauben entfernt werden, wird die Brennkammer in 5 oder 4 Teile zerlegt (wobei der Außenring mit der Kuppelabdeckung verschweißt ist). Andere Teile, darunter auch die Verkleidung, sind Schweißkonstruktionen und können nicht einfach demontiert werden.
Schritt 2: Waschen
Der V2500 kann mit heißem Wasser gereinigt werden. Wenn es stark verschmutzt ist, kann es 30 bis 90 Minuten lang in einer Alkalilösung (82 bis 93 Grad) eingeweicht und dann mit heißem Wasser gereinigt werden. Entscheiden Sie je nach Wartungsniveau, ob FPI durchgeführt werden soll.
Für die Dampfreinigung (100 °C) wird der CFM56-3 empfohlen, der in stationärer und tragbarer Ausführung erhältlich ist.
Schritt 3: Überprüfen
Die Brennkammer des V2500 kann in Innen- und Außenringe zerlegt, gereinigt und zur Inspektion eingeschickt werden. Schäden an den Innen- und Außenringen sind in der Regel Risse oder Ablationen, die durch Schweißen repariert werden können. Die Größe der Stelle, an der die Innen- und Außenringe zusammenpassen, und die Stelle, an der die Außenringe mit dem Körper zusammenpassen, sollten den Anforderungen entsprechen. und eine gewisse Rauheit sollte beibehalten werden, andernfalls sollte eine Sprühreparatur durchgeführt werden. Ob die Fliese gut mit dem Innen- und Außenring verbunden ist, sollte durch Messen des Spalts zwischen ihnen bestimmt werden. Der Winkel des Führungsrings der Brennstoffdüse und der Ebene liegt zwischen 9 Grad 52′ 30 Zoll und 13 Grad 52′ 30 Zoll.
Der radiale Bewegungsbereich des Brennstoffdüsen-Führungsrings muss größer als 3,048 mm sein, andernfalls sollte er ersetzt werden. Die Inspektionsmethoden für CFM56-3-Brennkammerrisse, Ablation und Beschichtungsverlust ähneln denen für V2500. Sollte die Beschichtung jedoch beschädigt sein, kann die Fliese nicht wie beim V2500 ausgetauscht, sondern nur neu eingesprüht werden.
Ein Modell der Brennkammer, die äußere Abdeckung sind gelötete Verbindungen, wenn es Schäden an der Vakuumlötreparatur gibt. Der Führungsring der Brennstoffdüse der ersten Stufe muss sich frei drehen können, aber der Drehbereich darf 360 Grad nicht überschreiten, sonst muss er repariert werden.
Der Führungsring der Brennstoffdüse der Stufe 2 ist stationär. Jede Dichtkante des Innen- und Außenrings kann bei Beschädigung durch Sprühen oder Schweißen repariert werden. Nachdem die Brennkammer in mehrere Teile geteilt wurde, sollte jedes Teil auf einer eigenen Inspektionsvorrichtung installiert werden, um die Größe und Position zu überprüfen. Diese Teile des Brennkammer verformen sich leicht und können mit Spezialwerkzeugen (z. B. hydraulischen Geräten) korrigiert werden.
Schritt 4: Reparieren und Beschichten
V2500-Reparatur des Innen- und Außenrings: Wenn Risse oder Ablation der Innen- und Außenringwand den Bereich des direkten Schweißens überschreiten, ist eine Reparatur der Nähte erforderlich. Das reparierte Material kann aus dem gleichen Material und der gleichen Dicke wie die Ringwand bestehen. oder kann an der gleichen Stelle wie andere verfügbare Brennkammern abgeschnitten werden.
Um zuerst den gerissenen oder abgetragenen Teil des Reparaturteils zu polieren, muss das zugeschnittene Blech in die gleiche Form wie das beschädigte Teil gebracht werden (der Spalt zwischen den Seiten des beschädigten Teils sollte innerhalb von 0,381 mm gehalten werden). , und dann durch Punktschweißverfahren fixiert. Nach dem Schweißen und Polieren sollten Bohrlöcher gebohrt werden. Vorhandene Löcher können als Schablonen zum Markieren der Bohrlöcher verwendet werden. Verwenden Sie dann Laserbohren, Bohrmaschine oder EDM und andere Bohrmethoden. Sie können das gleiche Loch wie im Original auch von Hand bohren.
Schließlich dient die Wärmebehandlung dazu, die Spannung abzubauen (die maximale Temperatur beträgt 990 Grad) und eine FPI-Inspektion durchzuführen. Die Wartung der Brennkammer von CFM56-3 erfordert viele Schweißreparaturen, da der Komponentenaustausch durch Schweißen erfolgt Da es sich um ein dünnwandiges Teil handelt, muss es so eingebaut werden, dass es beim Schweißen nicht zu Verformungen kommt. In diesem Abschnitt wird die Reparatur von TBC (Wärmedämmschicht) beschrieben, die auf die Innen-, Außenring- und Kuppelabdeckungsauskleidung aufgetragen wird. Die Beschichtung der Auskleidung besteht aus zwei Schichten: der Grundbeschichtung CP6023 (Nickel-Chrom-Aluminium-Yttrium) und der Oberflächenbeschichtung CP6024 ( Zirkonium Yttrium). Es gibt zwei Möglichkeiten, die Beschichtung zu entfernen:
Die erste besteht darin, die beiden Beschichtungen gleichzeitig mit Hochdruckwasser (138 ~ 410kN/m2) zu entfernen, sodass jeweils 5 % der Rückstände der unteren Beschichtung und 0,03 mm des Grundmaterials entfernt werden können reparieren. Anschließend wird es geglüht, um die Schweißbarkeit des Teils zu verbessern und seine Duktilität wiederherzustellen. Im zweiten Schritt wird die Deckschicht mit trocken geblasenem Aluminiumoxidsand entfernt. Führen Sie nach der Reinigung eine Glühbehandlung durch.
Bereiten Sie dann eine Lösung vor, um die untere Beschichtung zu entfernen: Mischen Sie gleiche Teile Salzsäurelösung und Salpetersäurelösung bei 16 Grad, lassen Sie die Teile dann 3 bis 4 Stunden (21 Grad) einweichen und spülen Sie sie dann mit kaltem und heißem Wasser ab und trocknen Sie sie. Bei Bedarf wird die restliche Beschichtung mit Tonerde-Trockenblassand entfernt.
Beschichtungsspritzen: Schützen Sie zunächst die nicht besprühte Stelle, reinigen Sie die besprühte Oberfläche mit trocken geblasenem Aluminiumoxidsand und sprühen Sie die untere Beschichtung ({{0}},1 ~ 0,15 mm mit Plasma auf ), sprühen Sie die Oberflächenbeschichtung (0.20 ~ 0.30 mm) innerhalb von 2 Stunden nach dem Aufsprühen der unteren Beschichtung auf, oder 0,33 ~ 0,43 mm für eine dicke Beschichtung Sprühen.
