सिंगल क्रिस्टल टर्बाइन ब्लेड की गुणवत्ता सुनिश्चित करने के लिए कौन से परीक्षण विधियाँ हैं?

क्रिस्टल ओरिएंटेशन और संरचना सत्यापन

सबसे महत्वपूर्ण गुणवत्ता जाँच स्वयं सिंगल क्रिस्टल संरचना को सत्यापित करना है। एक्स-रे विवर्तन (XRD) और लाउ बैक-रिफ्लेक्शन तकनीकों का उपयोग अनाज सीमाओं की अनुपस्थिति की पुष्टि करने और ब्लेड की प्राथमिक धुरी के सापेक्ष क्रिस्टल ओरिएंटेशन को मापने के लिए किया जाता है। इष्टतम क्रीप प्रतिरोध के लिए सटीक संरेखण (आमतौर पर [001] क्रिस्टलोग्राफिक दिशा के कुछ डिग्री के भीतर) महत्वपूर्ण है। कोई भी विचलन या आवारा अनाज की उपस्थिति एक अस्वीकार्य दोष का गठन करती है, यह सुनिश्चित करते हुए कि केवल पूर्ण सिंगल क्रिस्टल संरचनाएँ आगे बढ़ें, जो सिंगल क्रिस्टल कास्टिंग के माध्यम से निर्मित घटकों के लिए एक मूल आवश्यकता है।

आंतरिक दोषों के लिए गैर-विनाशकारी मूल्यांकन (NDE)

महंगे ब्लेड को नुकसान पहुँचाए बिना आंतरिक खामियों का पता लगाने के लिए उन्नत NDE विधियाँ आवश्यक हैं। एक्स-रे कंप्यूटेड टोमोग्राफी (CT) स्कैनिंग एक 3D वॉल्यूमेट्रिक छवि प्रदान करती है, जो जटिल शीतलन चैनलों के भीतर आंतरिक सरंध्रता, संकुचन गुहाओं या कोर अवशेष दोषों को प्रकट करती है। फ्लोरोसेंट पेनेट्रेंट निरीक्षण (FPI) का उपयोग सतह से जुड़ी दरारें खोजने के लिए किया जाता है। महत्वपूर्ण ब्लेड के लिए, स्वचालित अल्ट्रासोनिक परीक्षण (UT) बंधन मुद्दों या समावेशनों की पहचान करने के लिए आंतरिक संरचना का मानचित्रण करता है। ये विधियाँ दोष-मुक्त घनत्व प्राप्त करने में हॉट आइसोस्टेटिक प्रेसिंग (HIP) जैसी प्रक्रियाओं की प्रभावशीलता को मान्य करती हैं।

धातुकर्मीय और सूक्ष्मसंरचनात्मक विश्लेषण

सूक्ष्मसंरचनात्मक योग्यता के लिए गवाह नमूनों या बलि दिए गए ब्लेड पर विनाशकारी परीक्षण अनिवार्य है। धातुकर्मीय विज्ञान में सूक्ष्मदर्शी के तहत सूक्ष्मसंरचना को प्रकट करने के लिए खंडन, पॉलिशिंग और एचिंग शामिल है। यह विश्लेषण पुष्टि करता है: 1. पुनःक्रिस्टलीकरण या द्वितीयक अनाजों की अनुपस्थिति। 2. सुदृढ़ीकरण γ' अवक्षेपों का आकार, आकृति विज्ञान और वितरण, जिन्हें सटीक हीट ट्रीटमेंट के माध्यम से अनुकूलित किया जाता है। 3. कोटिंग्स की अखंडता, जैसे कि थर्मल बैरियर कोटिंग (TBC) के लिए बॉन्ड कोट।

यांत्रिक और पर्यावरणीय गुण परीक्षण

यांत्रिक परीक्षण, अक्सर एक ही पिघल और प्रक्रिया से अलग से कास्ट किए गए नमूनों पर, प्रदर्शन को मात्रात्मक रूप से मापते हैं। क्रीप और स्ट्रेस-रप्चर टेस्टिंग दीर्घकालिक उच्च-तापमान संचालन का अनुकरण करते हैं, जो ब्लेड के जीवनकाल को परिभाषित करते हैं। हाई-साइकिल और लो-साइकिल फैटीग (HCF/LCF) टेस्टिंग कंपन और थर्मल साइक्लिंग तनावों के प्रतिरोध का आकलन करते हैं। टेन्साइल टेस्टिंग परिवेश और उच्च तापमान पर ताकत और आघातवर्धनीयता को मापती है। इसके अतिरिक्त, ऑक्सीकरण और हॉट कॉरोज़न टेस्टिंग पर्यावरणीय गिरावट प्रतिरोध का मूल्यांकन करती है, जो एयरोस्पेस और एविएशन इंजनों के लिए महत्वपूर्ण है।

आयामी और सतह निरीक्षण

सटीकता सर्वोपरि है। कोऑर्डिनेट मेजरिंग मशीन (CMM) और ऑप्टिकल 3D स्कैनर का उपयोग नाममात्र CAD डेटा के विरुद्ध ब्लेड की जटिल वायुगतिकीय ज्यामिति, दीवार की मोटाई और शीतलन छिद्र स्थितियों को सत्यापित करने के लिए किया जाता है। बाहरी एयरफॉइल और आंतरिक शीतलन मार्गों की सतह खत्म का निरीक्षण किया जाता है ताकि यह सुनिश्चित हो सके कि यह विनिर्देशों को पूरा करती है, क्योंकि खुरदरापन वायु प्रवाह और ऊष्मा अंतरण को प्रभावित कर सकता है। यह अक्सर महत्वपूर्ण CNC मशीनिंग या ड्रिलिंग संचालन के बाद होता है।