Les aubes de turbine à gaz coulées en utilisant la fonte à cristaux équiaxes offrent des performances robustes sous des contraintes thermiques et cycliques élevées. Ces composants, généralement fabriqués en Inconel, Hastelloy, ou alliages Rene, nécessitent souvent un soudage de haute intégrité pour l'assemblage, la réparation des extrémités et la reconstruction de surface lors de la maintenance et de la fabrication.
Neway AeroTech fournit des services spécialisés de soudage de superalliages pour les aubes de turbine à gaz coulées en équiaxe utilisées dans l'aérospatial, la production d'énergie et les turbines à gaz industrielles. Nos procédés incluent le soudage TIG et laser, soutenus par le traitement thermique et l'inspection non destructive pour garantir la conformité structurelle et métallurgique.
Le soudage des aubes de turbine à gaz nécessite un contrôle thermique précis et une correspondance de la chimie des alliages pour éviter la formation de fissures et la dégradation microstructurale.
Soudage TIG pour la restauration des extrémités et la réparation du bord d'attaque
Soudage laser pour les joints de petite section et les soudures à faible distorsion
Protection gazeuse et contrôle de préchauffage pour atténuer la porosité et l'oxydation
Traitement thermique post-soudage pour soulager les contraintes résiduelles et restaurer les propriétés mécaniques
Toutes les opérations de soudage sont conformes aux normes AS9100D, NADCAP et aux normes de réparation d'aubes des constructeurs d'origine.
Alliage | Température Max (°C) | Limite d'Élasticité (MPa) | Application |
|---|---|---|---|
1050 | 880 | Aubes de stator de turbine, aubes de rotor | |
1040 | 950 | Aubes de haute pression | |
1175 | 790 | Pièces de transition de chambre de combustion | |
950 | 760 | Roue de turbine et aubes de busette |
Ces alliages sont sélectionnés pour leur aptitude à la coulée, leur résistance à la fatigue thermique et leur soudabilité.
Un constructeur d'équipements d'origine pour la production d'énergie a soumis un lot d'aubes de turbine en Inconel 738 présentant une érosion de l'extrémité après 5 000 heures de service. En utilisant un métal d'apport TIG correspondant, des soudures d'extrémité ont été appliquées et remodelées. Le traitement thermique final a restauré la dureté et la ductilité, tandis que les essais par rayons X ont confirmé une fusion complète.
Composant | Type de Soudure | Alliage | Industrie |
|---|---|---|---|
Aube de Rotor de Turbine | Soudure TIG d'extrémité | Inconel 738 | |
Segment de Stator | Soudure laser à joint | Hastelloy X | |
Reconstruction de Racine d'Aube | Soudure TIG avec métal d'apport | Rene 77 | |
Aube de Transition | TIG + décontrainte | Inconel 713C |
Chaque soudure est testée pour répondre aux normes de charge cyclique, de fluage et d'oxydation.
Liquation des joints de grains pendant le soudage pouvant entraîner des fissures
Porosité et piégeage de laitier dans les petits bains de fusion
Désaccord du coefficient de dilatation thermique entre le métal d'apport et le matériau de base causant des contraintes
Fragilisation de la zone affectée thermiquement due à une transformation de phase non contrôlée
Accès limité aux géométries courbes des aubes et du bord de fuite
TIG avec fil Inconel/Rene correspondant pour maintenir la compatibilité métallurgique
Soudage laser sous atmosphère inerte pour les zones sujettes aux fissures
Températures de préchauffage et inter-passes contrôlées pour des zones de soudure ductiles
HIP post-soudage et traitement thermique pour soulager les contraintes et densifier les joints de grains
Usinage et polissage finaux pour la restauration du profil aérodynamique
Les réparations d'extrémité d'aube ont utilisé le soudage TIG avec du métal d'apport Inconel 738. Des couches ont été déposées sous protection gazeuse avec un meulage de contour de précision. Un traitement thermique multi-étapes a restauré la structure des grains et la résistance.
Les aubes ont subi un HIP à 1030°C et une passivation pour améliorer la résistance à l'oxydation. Un revêtement barrière thermique optionnel a été appliqué sur les surfaces exposées.
Les rayons X ont assuré l'intégrité de la fusion. La MMT a confirmé les dimensions du profil de l'aube. Le MEB a validé la microstructure et l'affinement des grains dans la zone affectée thermiquement.
Quels alliages Inconel ou Rene sont soudables sous forme coulée équiaxe ?
Comment les réparations d'extrémité sont-elles validées sur les aubes de turbine ?
Le revêtement barrière thermique peut-il être réappliqué après le soudage d'une aube ?
Quel traitement thermique post-soudage est requis ?
Prenez-vous en charge à la fois le soudage de réparation et d'assemblage neuf ?