Gießverfahren für Turbinenschaufeln

1. Design und Modellierung:

Rotorblattdesign: Das Rotorblattdesign, einschließlich Rotorblattform, -größe, -material, Kühlstruktur usw., richtet sich nach der Anwendungsumgebung und den Leistungsanforderungen der Turbine.

3D-Modellierung: Entsprechend dem Rotorblattdesign wird mithilfe einer CAD-Software (Computer-Aided Design) ein 3D-Modell des Rotorblatts für die anschließende Herstellung und Analyse der Formen erstellt.

2. Formenbau:

Formendesign: Entwerfen und fertigen Sie die entsprechende Gussform entsprechend dem 3D-Modell der Klinge. Die Form besteht normalerweise aus hochfesten, hitzebeständigen Legierungsmaterialien und erfordert eine präzise Bearbeitung und Oberflächenbehandlung, um die Maßgenauigkeit, hohe Temperaturbeständigkeit und Verschleißfestigkeit der Form sicherzustellen.

Formenbau: Verwenden Sie gemäß dem Formendesign CNC-Werkzeugmaschinen und andere Verarbeitungsgeräte, um die Form zu bearbeiten und die Oberflächenbehandlung durchzuführen.

3. Materialvorbereitung:

Materialauswahl: Wählen Sie je nach Anwendungsumgebung und Leistungsanforderungen der Klinge die geeigneten Hochtemperaturlegierungsmaterialien aus, z. B. eine Nickelbasislegierung, eine Kobaltbasislegierung usw.

Schmelzen: Der Rohstoff wird geschmolzen, bis er einen flüssigen Zustand erreicht hat, und die Zusammensetzung wird kontrolliert, um sicherzustellen, dass die Eigenschaften des Materials den Konstruktionsanforderungen entsprechen.

Gießen: Das geschmolzene Legierungsmaterial wird in die Gussform gegossen und durch entsprechendes Füllen und Kühlen in der Form verfestigt sich das Legierungsmaterial.

4. Abziehen und Reinigen:

Entformen: Nachdem das Legierungsmaterial erstarrt und geformt ist, wird das Gussstück aus der Form entfernt.

Reinigung: Das Gussstück wird gereinigt, um Sandkernreste, Grate, Oxide usw. auf der Oberfläche für die anschließende Weiterverarbeitung zu entfernen.

5. Wärmebehandlung:

Wärmebehandlung: Wärmebehandlung von Gussteilen zur Beseitigung innerer Spannungen, Verfeinerung der Körner, Verbesserung der mechanischen Eigenschaften und der Lebensdauer der Gussteile.

Alterungsbehandlung: Alterungsbehandlung nach Bedarf zur Verbesserung der Härte, Festigkeit und Hochtemperaturbeständigkeit des Gussstücks.

6. Bearbeitung:

Schruppen: Das Gussstück wird geschruppt, überschüssiges Material wird entfernt und eine Maßkontrolle wird durchgeführt, um es für die nachfolgende Endbearbeitung vorzubereiten.

Endbearbeitung: Entsprechend den Konstruktionsanforderungen der Schaufel wird das Gussteil endbearbeitet, beispielsweise durch Fräsen, Drehen, Schleifen usw., um die erforderliche Maßgenauigkeit und Oberflächengüte zu erreichen.

Bearbeitung der Blattwurzel: Die Blattwurzel erfordert in der Regel spezielle Bearbeitungsprozesse wie Walzen, Drehen usw., um die Festigkeits- und Dauerfestigkeitseigenschaften der Wurzel zu verbessern.

Bearbeitung des aerodynamischen Profils der Rotorblätter: Das aerodynamische Profil der Rotorblätter muss mit hochpräzisen Werkzeugmaschinen und Spezialwerkzeugen bearbeitet werden, um sicherzustellen, dass die aerodynamische Leistung der Rotorblätter den Konstruktionsanforderungen entspricht.

Bearbeitung der Kühllöcher in Schaufelblättern: Kühllöcher in Schaufelblättern müssen mithilfe spezieller Bearbeitungsgeräte und -verfahren bearbeitet werden, um sicherzustellen, dass Größe, Form und Position der Kühllöcher den Konstruktionsanforderungen entsprechen.

7. Oberflächenbehandlung:

Kugelstrahlen: Die Klingen werden mittels Kugelstrahlen behandelt, um die Dauerfestigkeit und Korrosionsbeständigkeit der Klingen zu verbessern.

Beschichtungsbehandlung: Je nach Bedarf wird die Klinge beschichtet, beispielsweise mit einer Wärmedämmschicht, einer Antioxidationsbeschichtung usw., um die Hochtemperaturbeständigkeit und Lebensdauer der Klinge zu verbessern.

8. Inspektion und Prüfung:

Größenprüfung: Überprüfen Sie, ob die Größe der Klinge den Konstruktionsanforderungen entspricht.

Optikprüfung: Überprüfen Sie die Oberflächenqualität der Klinge und prüfen Sie, ob Mängel vorliegen.

Leistungstest: Testen Sie, ob die Leistung der Klinge den Konstruktionsanforderungen entspricht, wie z. B. Festigkeitstest, Härtetest, Hochtemperatur-Ermüdungstest, Hochtemperatur-Kriechtest, Antioxidationstest, aerodynamischer Leistungstest, Kühlleistungstest usw.

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