Penerapan paduan suhu tinggi di bidang penerbangan
1. Empat komponen ujung panas
Paduan suhu tinggi terutama digunakan dalam empat komponen mesin pesawat yang panas:
Ruang bakar: Ruang bakar merupakan sumber pembangkitan energi mekanik. Dinding ruang bakar dan ruang bakar sebagian besar terbuat dari bahan paduan suhu tinggi karena harus tahan terhadap suhu di atas 800 derajat. Bahan tersebut harus memiliki ketahanan lelah yang baik, ketahanan oksidasi yang kuat, dan kinerja pemotongan yang baik.
- Bilah turbin: Bilah turbin adalah komponen paling penting dalam mesin pesawat. Bilah turbin harus tahan terhadap suhu tinggi dan harus tahan terhadap tekanan sentrifugal yang besar, tekanan getaran, tekanan termal, dll. Bahan utama yang digunakan dalam pembuatan bilah turbin adalah paduan cor suhu tinggi. Saat ini, paduan kristal tunggal suhu tinggi banyak digunakan di bidang manufaktur. Paduan ini memiliki sifat tarik, tahan lama, kelelahan mulur, ketahanan oksidasi dan sifat tahan korosi panas.
- Guide vane : Guide vane merupakan komponen yang digunakan untuk mengatur arah aliran gas yang keluar dari ruang bakar. Ini adalah salah satu bagian yang mengalami guncangan termal terbesar pada mesin aero. Bahan ini memiliki ketahanan oksidasi suhu tinggi, ketahanan yang baik terhadap kelelahan termal dan kelelahan mekanis, konduktivitas termal yang tinggi dan koefisien ekspansi termal yang rendah.
- Cakram turbin: Saat cakram turbin bekerja, suhu pelek mencapai 550-750 derajat , sedangkan suhu pusat roda hanya sekitar 300 derajat , menyebabkan perbedaan suhu yang besar di seluruh komponen; ia mempunyai gaya sentrifugal yang signifikan saat berputar; itu menanggung tekanan besar saat startup dan parkir. siklus kelelahan. Bahan tersebut harus memiliki kekuatan yang tinggi. Plastisitas yang baik dan ketahanan lelah termal yang baik.
2. Pengencang penerbangan
Produk pengikat utama pada mesin pesawat meliputi berbagai jenis baut, tumpukan sekrup berkunci, mur pengunci otomatis, selongsong ulir, pin, alat kelengkapan dan konektor pipa, dll.
- Baut dan sekrup bersuhu tinggi dan berkekuatan tinggi
Baut dan sekrup yang terbuat dari bahan seperti GH4169 saat ini merupakan pengencang suhu tinggi dan kekuatan tinggi yang paling banyak digunakan pada mesin aero. Setelah perlakuan panas, kekuatan tarik bagian tersebut mencapai σb Lebih besar dari atau sama dengan 1250Mpa, dan benang pengencang berkekuatan tinggi jenis ini diproses dengan penggulungan hangat. Teknologi adalah arah penelitian dan pengembangan.
- Kencangkan bautnya
Baut turbin mesin dan baut pengencang ramping berpresisi tinggi merupakan bagian penahan beban utama pada mesin aero. Pengencang jenis ini umumnya diproses dari blanko tempa, dan bahannya sebagian besar adalah paduan suhu tinggi dan paduan titanium. Selain persyaratan kinerja suhu tinggi, kekuatan tinggi, dan presisi tinggi, suku cadang tersebut juga memiliki bentuk struktural dan persyaratan untuk suku cadang poros ramping. Kesulitan pemrosesan suku cadang jenis ini terutama terletak pada penggulungan benang berkekuatan tinggi dan pemrosesan kontrol deformasi pada poros ramping.
- Tumpukan sekrup pengunci dan selongsong sekrup
Tumpukan sekrup pengunci dan selongsong berulir adalah teknologi sambungan pengikat penerbangan yang baru dikembangkan dalam beberapa tahun terakhir. Teknologi sambungan ini terutama diubah dari metode sambungan gabungan tradisional berupa benang interferensi dan cakram pengunci. Ini adalah metode penguncian pin-key, membuat struktur penguncian rakitan lebih kompak, lebih masuk akal, dan lebih andal dalam mencegah kendor.
- Mur pengunci otomatis paduan suhu tinggi
Mur yang dapat mengunci sendiri. Dulu, bentuk pengikat jenis ini relatif sederhana, terutama terbuat dari baja paduan dan baja tahan karat. Dengan kemajuan berkelanjutan dalam teknologi mesin aero, sebagian besar mur pengencang mesin yang dapat mengunci sendiri kini terbuat dari bahan paduan suhu tinggi. Bentuk deformasi kunci meliputi alur dua titik, tiga titik, empat titik, alur lurus, alur miring dan bentuk penutup lainnya. Standar yang diterapkan meliputi HB, GJB dan standar teknis khusus dari setiap model yang dikembangkan.
Mur khusus yang dapat mengunci sendiri
Dengan peningkatan bertahap teknologi mesin dirgantara canggih dalam dan luar negeri, diperlukan pengencang rotor spindel yang lebih andal, sederhana, dan ringan untuk mengencangkan komponen pada spindel yang berputar berkecepatan tinggi. Rasio diameter dan ketebalan mur pengunci otomatis khusus ini pada spindel berputar kecepatan tinggi umumnya 4:1, 6:1, dan 10:1. Zona deformasi yang mengunci sendiri dari jenis mur pengunci otomatis ini pendek, dan proses pencetakannya sulit, yang mempengaruhi material. Persyaratan untuk kontrol perlakuan panas, kualitas metalurgi, dan stabilitas penguncian sendiri sangat tinggi.
Paduan suhu tinggi seperti A286 (GH2132), GH2696, GH3030, inconel718 (GH4169), GH4698, Waspaloy (GH738) semuanya merupakan bahan yang umum digunakan untuk pengencang dirgantara.
3. Komponen lainnya
Digunakan untuk komponen seperti penerima, cincin, afterburner, dan nozel ekor.
