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हैस्टेलॉय एक्स सुपरएलॉय दिशात्मक कास्टिंग हॉट सेक्शन गैस टरबाइन घटक

सामग्री तालिका

परिचय

हैस्टेलॉय एक्स टरबाइन घटकों के लिए दिशात्मक कास्टिंग की मुख्य तकनीक

दिशात्मक रूप से कास्ट हैस्टेलॉय एक्स की सामग्री गुण

केस स्टडी: दिशात्मक कास्ट हैस्टेलॉय एक्स फ्लेम होल्डर और नोजल रिंग्स

परियोजना पृष्ठभूमि

सामान्य अनुप्रयोग

न्यूवे एयरोटेक में विनिर्माण कार्यप्रवाह

मुख्य विनिर्माण चुनौतियाँ

परिणाम और सत्यापन

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न

परिचय

गैस टरबाइनों के हॉट सेक्शन घटक—जिनमें दहनकक्ष लाइनर, ट्रांजिशन डक्ट्स, नोजल गाइड वेन्स और फ्लेम होल्डर शामिल हैं—उच्च-तापमान दहन गैसों, चक्रीय तापीय प्रतिबल और आक्रामक ऑक्सीकरण के संपर्क में आते हैं। इन घटकों को उत्कृष्ट तापीय थकान शक्ति, ऑक्सीकरण प्रतिरोध और दीर्घकालिक आयामी स्थिरता की आवश्यकता होती है। हैस्टेलॉय एक्स, एक निकल-लोहा-क्रोमियम-मोलिब्डेनम सुपरएलॉय, ऑक्सीकरण और अपचायक वातावरण में असाधारण उच्च-तापमान प्रदर्शन, वेल्डेबिलिटी और ऑक्सीकरण प्रतिरोध के लिए डिज़ाइन किया गया है।

न्यूवे एयरोटेक उन्नत वैक्यूम इन्वेस्टमेंट कास्टिंग का उपयोग करके जटिल हॉट सेक्शन टरबाइन घटकों के लिए हैस्टेलॉय एक्स की दिशात्मक कास्टिंग प्रदान करता है। नियंत्रित कण अभिविन्यास के साथ, हम एयरोस्पेस, बिजली उत्पादन और ऊर्जा टरबाइन प्रणालियों में क्रीप प्रतिरोध, तापीय थकान सहनशीलता और घटक दीर्घायु को बढ़ाते हैं।

हैस्टेलॉय एक्स टरबाइन घटकों के लिए दिशात्मक कास्टिंग की मुख्य तकनीक

वैक्स पैटर्न डिज़ाइन वैक्स पैटर्न को नोजल वेन्स और दहनकक्ष लाइनर जैसी हॉट-सेक्शन ज्यामितियों को ±0.05 मिमी सहनशीलता के साथ पुनरुत्पादित करने के लिए ढाला जाता है।
शेल मोल्ड निर्माण तापीय आघात को संभालने और निष्कर्षण के दौरान नियंत्रित ठोसीकरण की अनुमति देने के लिए दुर्दम्य सिरेमिक शेल (6–8 मिमी मोटी) बनाई जाती हैं।
कण चयनकर्ता एकीकरण क्रीप प्रतिरोध के लिए [001] दिशा में स्तंभाकार कण वृद्धि का मार्गदर्शन करने के लिए हेलिकल या स्टार्टर चयनकर्ताओं को शामिल किया जाता है।
वैक्यूम इंडक्शन मेल्टिंग हैस्टेलॉय एक्स को वैक्यूम (≤10⁻³ Pa) में ~1400°C पर पिघलाया जाता है, जिससे ऑक्सीकरण न्यूनतम होता है और सजातीय संरचना सुनिश्चित होती है।
दिशात्मक ठोसीकरण मोल्ड को एक नियंत्रित तापीय प्रवणता के माध्यम से 2–4 मिमी/मिनट की गति से निकाला जाता है, जिससे आधार से शीर्ष तक स्तंभाकार [001]-संरेखित कण बनते हैं।
शेल हटाना और सफाई ठंडा होने के बाद, ज्यामिति और दीवार की मोटाई को संरक्षित करने के लिए उच्च दबाव ब्लास्टिंग और रासायनिक लीचिंग के माध्यम से शेल हटा दी जाती हैं।
पोस्ट-कास्टिंग ताप उपचार सॉल्यूशन एनीलिंग कण सीमाओं को परिष्कृत करती है और सूक्ष्मसंरचना को स्थिर करती है।
अंतिम मशीनिंग और निरीक्षण बोल्ट होल, सीलिंग फेस और कूलिंग होल जैसी विशेषताओं को सीएनसी मशीनिंग और ईडीएम के माध्यम से अंतिम रूप दिया जाता है, इसके बाद एक्स-रे और सीएमएम निरीक्षण किया जाता है।

दिशात्मक रूप से कास्ट हैस्टेलॉय एक्स की सामग्री गुण

अधिकतम कार्य तापमान: ~1175°C
तन्य शक्ति: 20°C पर ≥750 MPa
क्रीप शक्ति: 870°C पर 1000 घंटे के लिए >150 MPa
ऑक्सीकरण प्रतिरोध: दहन वातावरण में उत्कृष्ट
तापीय थकान प्रतिरोध: चक्रीय तापन/शीतलन के तहत श्रेष्ठ
कण संरचना: [001] स्तंभाकार, दिशात्मक रूप से ठोस (विचलन <2°)

केस स्टडी: दिशात्मक कास्ट हैस्टेलॉय एक्स फ्लेम होल्डर और नोजल रिंग्स

परियोजना पृष्ठभूमि

न्यूवे एयरोटेक ने >1100°C पर संचालित एक 40 MW एयरो-डेरिवेटिव औद्योगिक गैस टरबाइन के लिए हैस्टेलॉय एक्स से फ्लेम स्टेबिलाइज़र, नोजल रिंग्स और ट्रांजिशन डक्ट्स का निर्माण किया। ग्राहक को घटक जीवन में सुधार और रखरखाव अंतराल को कम करने के लिए उत्कृष्ट तापीय थकान प्रतिरोध, ऑक्सीकरण सुरक्षा और दिशात्मक रूप से संरेखित कण संरचना की आवश्यकता थी।

सामान्य अनुप्रयोग

दहनकक्ष लाइनर और डोम्स चक्रीय दहन तापन और उच्च तापीय फ्लक्स के तहत आयामी स्थिरता की आवश्यकता होती है।
नोजल गाइड वेन्स उच्च वायुगतिकीय भार के तहत गर्म गैस पथ में संचालित होते हैं; कम क्रीप विरूपण और ऑक्सीकरण प्रतिरोध की मांग करते हैं।
ट्रांजिशन डक्ट्स दबाव दोलनों और तापीय चक्रण के संपर्क में आते हैं; थकान और विरूपण प्रतिरोध की आवश्यकता होती है।
फ्लेम होल्डर और सीलिंग रिंग्स कंपन और चक्रीय घिसाव के साथ अशांत, उच्च-तापमान दहन क्षेत्रों में कार्य करते हैं।

न्यूवे एयरोटेक में विनिर्माण कार्यप्रवाह

कास्टिंग सिमुलेशन और चयनकर्ता डिज़ाइन सीएफडी और तापीय मॉडलिंग छिद्रता और भटके हुए कणों को रोकने के लिए सुचारू धातु प्रवाह और ठोसीकरण सुनिश्चित करती है।
वैक्यूम दिशात्मक कास्टिंग निष्पादन वैक्यूम के तहत दिशात्मक निष्कर्षण संचालन प्रतिबल दिशा के साथ संरेखित [001]-उन्मुख कण उत्पन्न करता है।
पोस्ट-कास्टिंग ताप उपचार एनीलिंग और एजिंग कण संरचना को परिष्कृत करती है और ऑक्सीकरण प्रतिरोध को कम किए बिना प्रतिबल से मुक्त करती है।
सटीक मशीनिंग सीएनसी और ईडीएम मशीनिंग का उपयोग कड़ी सहनशीलता इंटरफेस, फ्लैंज और प्रवाह चैनलों को अंतिम रूप देने के लिए किया जाता है।
निरीक्षण और सत्यापन ईबीएसडी, एक्स-रे, सीएमएम और अल्ट्रासोनिक निरीक्षण कण अभिविन्यास, छिद्रता उन्मूलन और ज्यामितीय सटीकता को सत्यापित करते हैं।