Analiżi tat-teknoloġija tal-kxif tad-difetti tax-xafra tat-turbina ta 'pressjoni għolja tal-magna aero
Ix-xafra tat-turbini hija komponent ewlieni tal-magna aero, u l-ipproċessar tiegħu huwa kkumplikat, li jeħtieġ spezzjoni ta 'kwalità għolja ħafna. Il-kitba diretta bil-lejżer (LDM) tintuża biex timmanifattura xfafar tat-turbini bi pressjoni għolja domestiċi. Għandu l-karatteristiċi ta 'preċiżjoni għolja, densità għolja u riżoluzzjoni spettrali għolja, u jista' jintuża għal kejl 3D, ittestjar mhux distruttiv u rikostruzzjoni 3D ta 'prodotti 3D. Bl-applikazzjoni tat-teknoloġija tal-kitba diretta bil-lejżer f'manifatturi domestiċi ta 'xafra ta' turbini ta 'pressjoni għolja, xfafar ta' turbini ta 'pressjoni għolja kisbu produzzjoni tal-massa. Dan id-dokument jintroduċi l-proċess tal-formazzjoni tal-kitba diretta bil-lejżer u t-teknoloġija ta 'sejbien ta' difetti ta 'xfafar ta' turbini ta 'pressjoni għolja domestiċi, u janalizza l-metodu u s-softwer ta' sejbien ta 'difetti.
Bl-iżvilupp mgħaġġel tat-teknoloġija tal-magni tal-ajru, il-magna tal-ajru tressaq rekwiżiti ogħla dwar il-kwalità tax-xafra. Is-saħħa tax-xafra tat-turbini, il-ħajja tal-għeja u l-kumplessità tal-massa tal-wiċċ huma indikaturi importanti biex titkejjel il-prestazzjoni tagħha. Minħabba l-proċess ta 'manifattura kumpless ta' xfafar ta 'turbini ta' pressjoni għolja, ħafna mix-xfafar huma prodotti bil-kitba diretta bil-lejżer. It-teknoloġija tal-kitba diretta bil-lejżer tuża laser semikonduttur ta 'qawwa għolja biex irradja kontinwament il-lejżer fiż-żona li trid tiġi pproċessata, sabiex tifforma distribuzzjoni uniformi ta' raġġi tal-lejżer fiż-żona li trid tiġi pproċessata. Il-metodi ta 'ttestjar tradizzjonali jinkludu magni u ttestjar mhux distruttiv, li għandhom xi problemi bħal spiża għolja ta' proċessar, effiċjenza baxxa ta 'skoperta u faċli biex tiġi mfixkla mill-bniedem. Għalhekk, sabiex jiġi żgurat li xfafar tat-turbini jkollhom proprjetajiet mekkaniċi eċċellenti, reżistenza għall-korrużjoni u reżistenza għall-għeja, għandhom jiġu ttestjati b'mod preċiż u malajr.
introduzzjoni tal-proċess 1.LDM
Il-kitba diretta tal-lejżer (LDM) hija tip ta 'raġġ tal-lejżer b'intensità varjabbli biex timplimenta espożizzjoni ta' doża varjabbli fuq il-materjal ta 'reżistenza fuq il-wiċċ tas-sottostrat, u tifforma l-kontorn ta' eżenzjoni meħtieġ fuq il-wiċċ tar-reżistenza wara l-iżvilupp. Il-kontenut ewlieni tiegħu jinkludi: agħżel il-materjal taċ-ċeramika xieraq, agħżel il-metodu ta 'proċessar xieraq, ottimizza l-parametri tal-ipproċessar tal-lejżer. It-teknoloġija LDM hija metodu ta 'użu ta' laser ta 'qawwa għolja biex tikteb mudelli differenti fuq materjali taċ-ċeramika. Inċiża mikrostrutturi fuq il-wiċċ ta 'materjali taċ-ċeramika biex tikseb morfoloġija kumplessa, riżoluzzjoni iperspettrali u mmudellar ta' prodotti diġitali, u integratha mal-proċess LDM biex tiġġenera dettalji tal-wiċċ sinjuri biex tissodisfa r-rekwiżiti ta 'preċiżjoni għolja u stabbiltà għolja ta' tagħmir ta 'preċiżjoni bħal magni tal-ajruplani. It-teknoloġija tal-kitba diretta bil-lejżer hija sett ta 'proċessar tal-lejżer, ittestjar mhux distruttiv, ipproċessar tal-immaġni, CAD/CAM f'waħda mit-teknoloġija tal-manifattura l-ġdida, meta mqabbla mal-proċess tradizzjonali, it-teknoloġija għandha l-vantaġġi li ġejjin: ① preċiżjoni għolja tal-ipproċessar; ② Veloċità mgħaġġla tal-ipproċessar; ③ Rata għolja ta 'utilizzazzjoni tal-materjal; ④ Kwalità tajba tal-wiċċ; ⑤ tista 'tkun personalizzata personalizzata. It-teknoloġija LDM tuża metodu ta 'kitba diretta bil-lejżer biex tikteb il-wiċċ tal-materjali taċ-ċeramika, u reazzjonijiet fotokimiċi jseħħu fil-mikrostruttura interna tal-materjal (bħal atomi, molekuli, eċċ.) taħt l-azzjoni tal-laser, u b'hekk tbiddel l-istruttura u l-proprjetajiet tal- materjal. Hemm ħafna modi biex tinkiseb teknoloġija tal-kitba diretta bil-lejżer, u prinċipalment hemm tliet tipi għal materjali taċ-ċeramika: l-ewwel tip huwa l-metodu tradizzjonali (bħal depożizzjoni tal-fwar kimiku, tidwib rapidu tkessiħ, CVD imtejjeb fil-plażma, eċċ.); It-tieni, teknoloġija avvanzata (bħal stampar 3D, kitba diretta bil-lejżer, eċċ.); It-tielet huwa l-istampar 3D + it-teknoloġija tal-arblu tat-tidwib tal-lejżer (bħal: stampar 3D + teknoloġija tal-bidla tal-arblu tat-tidwib tal-lejżer, eċċ.). Hemm tliet metodi ewlenin tat-teknoloġija tal-iffurmar tat-tidwib selettiv bil-lejżer. Wieħed huwa li tuża l-lejżer biex tneħħi materjali taċ-ċeramika biex tagħmilhom ikollhom morfoloġija tridimensjonali kumplessa. It-tieni huwa inċiżjoni, inċiżjoni; It-tielet huwa li tuża metodu ta 'inċiżjoni diretta bil-lejżer fuq il-wiċċ ta' materjali taċ-ċeramika għall-ipproċessar grafiku. Id-densità tal-enerġija tal-lejżer użata fit-teknoloġija LDM hija għolja, u hija meħtieġa densità ta 'enerġija għolja biex inċiżi materjali taċ-ċeramika. Fl-istess ħin, il-fond tal-ablazzjoni bil-lejżer għandu jiġi kkontrollat b'mod preċiż.
2. Teknoloġija ta 'skoperta ta' difetti
Fil-preżent, l-iskoperta industrijali tad-difetti tax-xafra hija prinċipalment metodu tar-raġġi-X, metodu ultrasoniku u metodu perspettiva tar-raġġi-X. Il-metodu tar-raġġi X, il-metodu ultrasoniku huwa metodu ta 'ttestjar mhux distruttiv, jista' jiskopri d-difetti interni tal-materjal, il-metodu tal-perspettiva tar-raġġi X huwa użu ta 'raġġi X jew raġġi gamma emessi mis-sors biex irradjaw l-oġġett ipproċessat, sabiex tiskopri d-difetti ċkejkna ġewwa l-materjal, iżda l-kapaċità ta 'penetrazzjoni tar-raġġi hija limitata, ma tistax tiskopri d-difetti ċkejkna. Għalhekk, f'applikazzjonijiet prattiċi, il-metodu tar-raġġi X u l-metodu ultrasoniku huma l-mezzi ewlenin ta 'skoperta. Madankollu, bl-iżvilupp tat-teknoloġija, l-iskoperta CT industrijali b'mikro-fokus intuża ħafna fil-qasam tal-manifattura tax-xafra tat-turbini minħabba l-effiċjenza għolja u l-preċiżjoni għolja mhux distruttiva tagħha.
(a) Transilluminazzjoni radjografika tat-tarf tad-daħla
(b) Penetrazzjoni radjografika tat-tarf tal-egżost
(c) It-tarf tad-dħul huwa transilluminat b'radjografija diġitali
2.1 L-iskoperta tar-raġġi-X Is-sejbien tar-raġġi-X huwa li tuża tubu tar-raġġi-X biex temetti r-raġġi-X fuq il-wiċċ tal-oġġett li qed jiġi ttestjat, josserva d-difetti fuq il-wiċċ tal-oġġett li qed jiġi ttestjat, u mbagħad tuża r-reġistrazzjoni tal-immaġni biex tikkwantifika u jsib l-oġġett. Skont il-fond ta 'penetrazzjoni differenti, X-ray jista' jinqasam fi tliet metodi: fond ta 'penetrazzjoni, wisa' ta 'penetrazzjoni u ħxuna ta' penetrazzjoni. Il-metodu tat-transilluminazzjoni juża tubu tar-raġġi X biex irradja l-wiċċ tal-materjal ittestjat biex jiskopri d-difetti interni tal-materjal. Minħabba l-limitazzjoni tat-tagħmir u t-teknoloġija, il-metodu huwa diffiċli biex tinkiseb kwantifikazzjoni preċiża tad-difetti interni ta 'partijiet strutturali kumplessi. Dan il-metodu huwa adattat għall-biċċa tax-xogħol b'wiċċ lixx u densità uniformi, iżda ma tistax issib u tikkwantifika b'mod preċiż il-komponenti interni kumplessi.
2.2 Sejbien ultrasoniku Il-prinċipju bażiku tas-sejbien ultrasoniku huwa li tuża d-ditekter ultrasoniku u s-sonda biex jarmu mewġ ultrasoniku, u s-sonda tirċievi l-eku għall-ippożizzjonar. It-teknoloġija ta 'skoperta ultrasonika tintuża ħafna f'oqsma industrijali minħabba l-vantaġġi tagħha ta' sensittività għolja, penetrazzjoni għolja, preċiżjoni għolja u skoperta kontinwa. Għal materjali tal-metall, ġeneralment uża ras dritta u ras oblikwu żewġ metodi, il-fond ta 'skoperta tar-ras dritta huwa ġeneralment 1mm, il-fond ta' skoperta tar-ras inklinata huwa ġeneralment 5mm, f'applikazzjonijiet prattiċi, apparat ta 'skoperta ultrasoniku skond l-oġġetti differenti li għandhom jitkejlu, bl-użu ta' sondi differenti. Il-konduttività termali tal-materjal tax-xafra tat-turbini hija għolja, għalhekk is-sonda b'rendiment termali tajjeb għandha tintgħażel għal skoperta ultrasonika. Għal sinjal ultrasoniku ta 'intensità baxxa, bħal virga taċ-ċeramika tal-ħġieġ tat-temperatura tal-kamra, minħabba l-proprjetajiet termali tajbin tagħha, tista' tissodisfa bis-sħiħ ir-rekwiżiti ta 'skoperta. Għal materjali li fihom difetti jew inklużjonijiet ta 'densità għolja, għandha tintgħażel sonda b'penetrazzjoni qawwija u sensittività għolja, u għal materjali li fihom difetti ta' daqs kbir, metodu ta 'emissjoni kontinwu u metodu ta' riflessjoni tal-polz jistgħu jintużaw biex jinstabu. F'applikazzjoni prattika, il-metodu ta 'akkoppjar ta' mewġa lonġitudinali waħda, mewġa ta 'shear doppja u mewġa lonġitudinali jista' jintuża, u huwa fattibbli li tintuża skoperta ta 'mewġ lonġitudinali wieħed għal materjali li fihom xquq u difetti oħra. Fil-preżent, it-teknoloġija tal-ittestjar ultrasoniku intużat ħafna, iżda minħabba t-tagħmir tal-ittestjar għali tagħha, mhix adattata għall-ittestjar fuq il-post.
2.3 Sejbien ta 'CT industrijali Microfocus Is-sejbien ta' CT industrijali ta 'Microfocus prinċipalment juża trasmissjoni tar-raġġi X jew gamma u riflessjoni fis-sustanza biex jiffurmaw raġġ tar-raġġi, u mbagħad id-ditekter jirċievi l-irradjazzjoni tar-raġġ tar-raġġi fuq l-oġġett misjub biex jassorbi l-enerġija, maqluba f'X- raġġi jew raġġi gamma, u mbagħad id-ditekter jikkonverti l-enerġija f'sinjali elettriċi, u mbagħad l-immaġni tal-istruttura tal-oġġett tista 'tinkiseb wara l-ipproċessar. Matul l-iskoperta, l-oġġett jitqiegħed l-ewwel fuq is-sors tar-raġġi X, u mbagħad is-sinjal iffurmat mir-raġġ tar-raġġi X li jgħaddi mill-oġġett jiġi riċevut permezz ta 'metodu ta' skannjar. Meta l-oġġett ta 'skoperta jkun fi stat mhux trasparenti, is-sinjal riċevut mid-ditekter ikun spotty; Speckle huwa ġġenerat mis-sinjal riċevut mid-ditekter meta l-oġġett misjub jiġi trażmess. Meta l-erja tal-post tkun kbira, tindika li hemm difett kbir fl-oġġett misjub. Meta ż-żona tal-post tkun żgħira, tindika li hemm difett żgħir fl-oġġett misjub. Sabiex jiġi eliminat l-effett ta 'speckle fuq il-kwalità tal-immaġini, jistgħu jintużaw metodi speċjali biex jeliminaw l-effett speckle u jtejbu l-kwalità tal-immaġni. Per eżempju, filtru tal-kulur jista 'jiġi miżjud quddiem id-ditekter biex jiġu eliminati spots, barra minn hekk, speckle jista' jiġi mrażżan billi jinbidlu l-parametri tad-ditekter, u skanjar lineari jista 'jitwettaq għal difetti ta' daqs żgħir; Għal difetti ta 'daqs kbir, l-iskannjar tal-wiċċ huwa possibbli. Għall-iskoperta ta 'xfafar tat-turbini ta' pressjoni għolja, għandhom jintgħażlu metodi ta 'test u parametri tat-test xierqa skont il-kundizzjonijiet tax-xogħol speċifiċi. Is-sejbien tad-dawl b'ħafna raġġi ġeneralment jiġi adottat, u ditekters ta 'array lineari jintużaw bħala l-unità ta' skoperta ewlenija fis-sistema ta 'akkwist ta' l-immaġni. X-ray u raġġi gamma huma prinċipalment użati għall-iskoperta skond materjali tax-xafra differenti.
3.Introduzzjoni tas-softwer għall-iskoperta tad-difetti
Dan id-dokument jintroduċi softwer ta 'skannjar CT mikrofokali adattat għall-iskoperta ta' difetti tax-xafra tat-turbini bi pressjoni għolja. Is-softwer prinċipalment iwettaq il-funzjonijiet li ġejjin: (1) skannja qari tad-dejta; ② Kejl u analiżi tal-immaġni; ③ Sejbien awtomatiku ta 'difetti; ④ Ġestjoni tad-dejta; ⑤ Kontroll tal-kwalità; ⑥ Rikostruzzjoni tridimensjonali. Fosthom, il-qari tad-dejta tal-iskannjar huwa dejta importanti ħafna, li tiddetermina n-numru, il-pożizzjoni, il-forma, id-daqs u informazzjoni oħra tal-punt tan-nofs tal-immaġni. Ibbażat fuq ir-riżultati tas-sejbien, ir-riżultati tal-iskannjar CT jistgħu jiġu aġġustati skont rekwiżiti differenti. Għall-ipproċessar tad-dejta tal-iskannjar, is-softwer għandu klassifikazzjoni tad-difetti, iffiltrar tad-difetti, reġistrazzjoni tad-difetti, korrezzjoni tad-difetti, rikostruzzjoni tad-difetti u funzjonijiet oħra. Tabella 1 Parametri CT scan.
4.LDM riċerka tat-test tas-sejbien tax-xafra
Id-dejta tal-operat attwali qabel u wara t-taħlit tidher fit-Tabella 6. Jista' jidher mit-Tabella 6 li taħt kundizzjonijiet tat-test, meta jinħaraq 100% gass naturali, il-qawwa tal-ħruġ tat-turbina tal-gass hija 179.8MW u l-effiċjenza hija 35.49%. Il-qawwa tal-ħruġ tat-turbina tal-gass hija 169.0MW u l-effiċjenza hija 35.81%, li hija bażikament konsistenti mal-valur ikkalkulat.
4.1 Difetti fl-ipproċessar sekondarju L-ipproċessar sekondarju jirreferi għat-tiswija tax-xafra, tħin, illustrar u proċessi oħra ta 'proċessar, fil-proċess ta' proċessar sekondarju jistgħu jidhru l-problemi li ġejjin: (1) il-ħruxija tal-wiċċ mhix sa standard: fil-proċess tal-illustrar tagħmir tal-illustrar se jipproduċi ċertu storbju, sabiex il-ħruxija tal-wiċċ wara l-illustrar ma tistax tissodisfa r-rekwiżiti. Sabiex jiġi eliminat dan it-tip ta 'ħoss, il-manifatturi ġeneralment jużaw ultrasoniku, elettroliżi u metodi oħra biex ineħħuha, ultrasoniku, elettroliżi tista' tneħħi l-ħruxija tal-wiċċ, iżda ultrasoniku huwa aktar suxxettibbli għall-impatt ta 'trab jew żejt fuq il-wiċċ tax-xafra, għalhekk, kemm jekk ultrasoniku jew elettroliżi, mhumiex adattati biex titneħħa l-ħruxija tal-wiċċ tax-xafra. Fil-produzzjoni attwali, meta l-ħruxija tal-wiċċ tax-xafra ma tissodisfax ir-rekwiżiti, jista 'jintuża t-tħin. Għalkemm id-difetti jistgħu jiġu eliminati b'mod effettiv, l-ipproċessar sekondarju għadu meħtieġ wara t-tħin. (2) Kwalità tal-wiċċ mhux kwalifikata: Fil-proċess ta 'produzzjoni ta' xfafar tat-turbini bi pressjoni għolja, jekk il-kwalità tal-wiċċ tax-xfafar tonqos milli tilħaq l-istandard, jistgħu jittieħdu miżuri bħall-illustrar u l-illustrar biex issolvi l-problema. Għalkemm dan il-metodu jista 'jelimina d-difetti, inaqqas il-prestazzjoni tax-xfafar. Sabiex ittejjeb il-prestazzjoni tagħha, il-manifatturi spiss jillustraw u jillustrawha ħafna drabi fil-proċess tal-produzzjoni, iżda meta tħin u jillustraw, huwa faċli li tipproduċi difetti sekondarji fl-ipproċessar.
4.2 Stratifikazzjoni tal-materjal Fil-proċess ta 'manifattura ta' xfafar ta 'turbini ta' pressjoni għolja, minħabba n-nuqqas ta 'qbil tal-parametri tal-proċess, materja prima waħda jew aktar jew impuritajiet jidħlu ġewwa tax-xfafar, li jirriżultaw fi stratifikazzjoni materjali. Fit-test attwali, ix-xafra tat-turbina bi pressjoni għolja b'difetti tad-delaminazzjoni tista 'titqiegħed fuq id-diska tal-kampjun, u d-diska tal-kampjun tista' titqabbel mad-diska tal-kampjun ordinarja biex issib id-difetti tad-delaminazzjoni tal-materjal. Jekk ikun hemm problema matul il-proċess ta 'pożizzjonament, hija meħtieġa aktar spezzjoni biex tiddetermina l-post speċifiku tagħha, sabiex jiġi ddeterminat it-tip speċifiku ta' difett.
4.3 Id-difetti tal-inklużjoni tal-porożità u l-gagazza bħall-porożità u l-inklużjoni tal-gagazza huma problemi ta 'kwalità komuni fil-produzzjoni ta' xfafar tat-turbini bi pressjoni għolja. Id-difett tal-porożità huwa l-kawża ewlenija tat-tnaqqis tas-saħħa tal-materjal, li għandu impatt importanti fuq il-prestazzjoni tax-xfafar tat-turbini bi pressjoni għolja. Fil-produzzjoni attwali, id-difetti huma spiss ikkaratterizzati minn bżieżaq żgħar ġewwa. Meta mqabbel ma 'sustanzi solidi oħra, id-daqs tal-bużżieqa huwa żgħir ħafna meta mqabbel ma' sustanzi solidi oħra, meta l-ħajt ta 'ġewwa tal-bużżieqa huwa soġġett għal stress kbir, se jseħħu xquq, barra minn hekk, il-ħajt ta' ġewwa tal-bużżieqa huwa relattivament dgħajjef, faċli biex tinqasam taħt l-azzjoni ta 'stress estern. Hemm xi problemi ta 'trasferiment tas-sħana fl-ipproċessar ta' xfafar tat-turbini bi pressjoni għolja, li se jikkawżaw fenomenu ta 'ħruq sa ċertu punt. Jekk il-parti tal-ablazzjoni ma titneħħax fil-ħin, jistgħu jiġu ffurmati inklużjonijiet. L-inklużjoni tal-gagazza hija forma komuni ta 'inklużjonijiet, u d-difetti tal-inklużjoni tal-gagazza huma aktar serji minn difetti tal-porożità, li mhux biss jaffettwaw serjament il-prestazzjoni tas-servizz u l-ħajja ta' xfafar tat-turbini bi pressjoni għolja, iżda wkoll jistgħu jwasslu għal tnaqqis fil-qawwa tax-xafra jew saħansitra falliment. Fil-produzzjoni attwali, jekk iż-żona ta 'inklużjoni tal-gagazza ta' xfafar ta 'turbini ta' pressjoni għolja mhix kbira, il-metodu konvenzjonali CT industrijali jista 'jintuża biex jiskopriha; jekk iż-żona tal-gagazza hija kbira jew hemm difetti ovvji, il-microcoke industrijali CT għandu jintuża biex jiskopri u janalizza. Fil-proċess ta 'skoperta ta' microfocus industrijali CT, sabiex tiġi evitata l-immaġini mċajpra, l-immaġni tista 'tiġi pproċessata minn qabel u segmentata biex tinkiseb informazzjoni ċara u preċiża dwar id-difetti.
Fil-qosor, bl-iżvilupp kontinwu tat-teknoloġija tal-magni tal-ajru, l-iskoperta tal-kwalità ta 'xfafar tat-turbini bi pressjoni għolja qed issir dejjem aktar importanti. Dan id-dokument jintroduċi diversi teknoloġiji komuni ta 'skoperta ta' difetti tax-xafra tat-turbini bi pressjoni għolja. F'applikazzjonijiet prattiċi, teknoloġiji differenti ta 'skoperta ta' difetti huma differenti. Meta jiġu applikati teknoloġiji differenti ta 'sejbien ta' difetti, huwa meħtieġ li jintgħażlu u jgħaqqduhom skont il-kundizzjonijiet speċifiċi tax-xfafar. L-iżvilupp ta 'teknoloġija ta' skoperta ta 'difetti tax-xafra tat-turbini bi pressjoni għolja għadu qed jiffaċċja ħafna sfidi u diffikultajiet. Fil-futur, l-eżattezza tat-tagħmir, il-kapaċità tal-ipproċessar tad-dejta u l-prestazzjoni tal-algoritmu jeħtieġ li jittejbu aktar biex jissodisfaw aħjar ir-rekwiżiti ta 'detezzjoni ta' difetti tax-xafra tat-turbini bi pressjoni għolja ta 'l-ajru.
