ما هي اختبارات مراقبة الجودة الأساسية لتجميعات التوربينات الغازية؟

التحقق من السلامة الأبعادية والهيكلية

تتطلب تجميعات التوربينات الغازية دقة استثنائية لضمان التوازن والكفاءة والسلامة تحت الدوران عالي السرعة. تخضع المكونات، مثل الشفرات والريش والأقراص، للتحقق الأبعادي باستخدام آلات القياس الإحداثي (CMMs) والمسح الكنتوري بالليزر، المستمدة من التصنيع باستخدام الحاسب الآلي لسبائك فائقة. يحدد التقييم غير المدمر (NDE) من خلال الأشعة السينية والموجات فوق الصوتية وفحص الاختراق بالصبغ عيوب الصب والشقوق والمسامية في الأجزاء المصنعة بواسطة صب الاستثمار الفراغي أو صب التصلب الاتجاهي. تضمن هذه الاختبارات السلامة الداخلية للمكونات قبل التجميع.

الفحص المعدني والهيكلي الدقيق

يحدد الهيكل الدقيق سلوك الزحف والتعب. يتضمن اختبار وتحليل المواد المجهر الضوئي والمجهر الإلكتروني الماسح (SEM) والتحقق من الطور لضمان التوزيع الصحيح لـ γ/γ′ في سبائك النيكل القاعدية مثل إنكونيل 718 و CMSX-4. بالنسبة لمكونات البلورة الواحدة، يحدد حيود الأشعة السينية اتجاه الشبكة البلورية، مؤكدًا على التوافق مع مواصفات التصميم.

الاختبارات الميكانيكية

يضمن التحقق الميكانيكي أن الأجزاء تلبي ظروف الأحمال التشغيلية. يؤكد اختبار الشد والصلابة والتعب على قوة الخضوع وقوة التحمل. يقيم اختبار الزحف مقاومة التشوه على المدى الطويل في درجات الحرارة العالية، بينما يقيس اختبار الانكسار تحت الإجهاد الوقت حتى الفشل تحت حمل مستمر. هذه الاختبارات حاسمة لسبائك مثل ريني N5 و هاستيلوي C-276، والتي تعمل في الأقسام الساخنة للتوربين.

التحقق من المعالجة اللاحقة

بعد الكبس المتساوي الساخن (HIP) و المعالجة الحرارية، يتم التحقق من الكثافة وتنقية الحبيبات من خلال الاختبار بالموجات فوق الصوتية وعلم المعادن. يتم اختبار سمك الطلاء الحراري الحاجز (TBC) والتصاقه عبر المجهر وتقييمات قوة الربط لضمان مقاومة الأكسدة. يتم تأكيد دقة التصنيع بالتفريغ الكهربائي (EDM) من خلال خشونة السطح ومراجعات الأبعاد، بينما يتم فحص قنوات الحفر العميق للثقوب بالمنظار الداخلي للتأكد من الانتظام.

اختبارات التجميع والوظيفة

بمجرد اجتياز المكونات الفرعية للفحص الفردي، تخضع تجميعات التوربينات لموازنة ثابتة وديناميكية وتحليل الاهتزاز واختبار التدفق. تضمن هذه الاستقرار الديناميكي الهوائي والمحاذاة ضمن التسامح. يؤكد التحقق الوظيفي تحت ظروف ضغط ودرجة حرارة تشغيل محاكاة على تكامل المكونات قبل التسليم النهائي لتطبيقات الفضاء والطيران أو توليد الطاقة أو الطاقة.