टर्बाइन ब्लेड के लिए मुख्य क्रीप और फैटीग परीक्षण विधियाँ क्या हैं?
दीर्घकालिक विरूपण मूल्यांकन के लिए क्रीप परीक्षण विधियाँ
क्रीप परीक्षण स्थिर भार और उच्च तापमान के तहत किसी सामग्री के समय-निर्भर विरूपण का मूल्यांकन करता है, जो टर्बाइन ब्लेड के संचालन की स्थितियों का सीधा अनुकरण करता है। प्राथमिक विधि यूनिएक्सियल क्रीप रप्चर टेस्ट (ASTM E139 के अनुसार) है, जहाँ एक मानकीकृत नमूने को उच्च-तापमान भट्टी के भीतर स्थिर तन्य भार के अधीन किया जाता है। मुख्य आउटपुट क्रीप स्ट्रेन बनाम समय वक्र और विफलता का समय होते हैं। अधिक उन्नत मूल्यांकन के लिए, स्ट्रेस रिलैक्सेशन टेस्टिंग और क्रीप क्रैक ग्रोथ टेस्टिंग का उपयोग किया जाता है। बाद वाली विधि कॉम्पैक्ट टेंशन नमूनों का उपयोग करके तापमान पर निरंतर भार के तहत क्रैक प्रसार दर को मापती है, जो इनकोनेल 738 या रेने N5 जैसी ब्लेड मिश्र धातुओं के क्षति सहनशीलता विश्लेषण के लिए महत्वपूर्ण डेटा प्रदान करती है।
लो-साइकिल और हाई-साइकिल फैटीग परीक्षण विधियाँ
फैटीग परीक्षण को विफलता तक चक्रों की संख्या के आधार पर वर्गीकृत किया जाता है। लो-साइकिल फैटीग (LCF) टेस्टिंग (ASTM E606) उच्च-स्ट्रेन, निम्न-आवृत्ति घटनाओं जैसे इंजन स्टार्ट-अप और शट-डाउन का अनुकरण करती है। यह प्रासंगिक तापमान पर चिकने या खांचेदार नमूनों पर स्ट्रेन-नियंत्रित चक्रों का उपयोग करती है। हाई-साइकिल फैटीग (HCF) टेस्टिंग उच्च आवृत्तियों पर (अक्सर रेज़ोनेंस-आधारित मशीनों का उपयोग करके) कम स्ट्रेस आयाम लागू करती है ताकि वायुगतिकीय बलों से होने वाले कंपनों का अनुकरण किया जा सके। व्यापक सत्यापन के लिए, ये परीक्षण वास्तविक इन्वेस्टमेंट कास्ट ब्लेड से निकाले गए नमूनों पर किए जाते हैं, जिनमें एयरफॉइल और रूट जैसे महत्वपूर्ण क्षेत्रों की सामग्री शामिल होती है।
थर्मो-मैकेनिकल फैटीग और संयुक्त पर्यावरण परीक्षण
सबसे प्रतिनिधि और जटिल विधि थर्मो-मैकेनिकल फैटीग (TMF) टेस्टिंग है। यह यांत्रिक स्ट्रेन और तापमान का आउट-ऑफ-फेज़ या इन-फेज़ चक्रण, सेवा में ब्लेड द्वारा अनुभव किए जाने वाले गंभीर ग्रेडिएंट को दोहराता है। दोनों मापदंडों को एक साथ सटीक रूप से नियंत्रित करने के लिए विशेष उपकरणों की आवश्यकता होती है। इसके अलावा, संयुक्त पर्यावरण परीक्षण ऑक्सीकरण या थर्मल बैरियर कोटिंग (TBC) सिस्टम जैसे कारकों को शामिल करता है ताकि फैटीग जीवन पर पर्यावरणीय क्षरण के सहक्रियात्मक प्रभाव का आकलन किया जा सके, जो एयरोस्पेस अनुप्रयोगों के लिए महत्वपूर्ण है।
घटक-स्तरीय परीक्षण और सत्यापन
मानक नमूनों से परे, पूर्ण पैमाने का घटक-स्तरीय परीक्षण किया जाता है। इसमें अपकेंद्री भार के तहत वास्तविक ब्लेड का स्पिन-पिट परीक्षण, ब्लेड को थर्मल चक्रों के साथ उच्च-तापमान गैस प्रवाह के संपर्क में लाने वाले बर्नर रिग परीक्षण और पूर्ण इंजन परीक्षण शामिल हैं। इन सत्यापनों को पहले के नमूना डेटा द्वारा समर्थित किया जाता है और ये प्रदर्शन का अंतिम प्रमाण होते हैं। सभी परीक्षण एक व्यापक सामग्री परीक्षण और विश्लेषण कार्यक्रम में योगदान करते हैं, यह सुनिश्चित करते हुए कि सिंगल-क्रिस्टल कास्टिंग या अन्य उन्नत प्रक्रियाओं के माध्यम से निर्मित ब्लेड बिजली उत्पादन और विमानन के लिए कठोर जीवनकाल आवश्यकताओं को पूरा करते हैं।
