燃气轮机核心部件制造技术

燃气轮机核心部件制造技术

郑太平

中国航发燃气轮机有限公司  沈阳  110168

摘要：燃气轮机是现代工业的核心所在，由于燃气轮机能够在船舶、电力乃至航空等多个领域发挥优势作用，为相关机械建设提供有利条件，所以对燃气轮机的核心部件制造技术进行深入研究势在必行。鉴于此，文章从燃气轮机核心部件制造的技术发展背景出发，对具体的制造技术内容加以分析研究，进而结合实际制造需求提出行之有效的技术实施方法。

关键词：燃气轮机；核心部件；制造技术

引言：虽然当下国内的燃气轮机核心制造获得了优异的成绩，但是具体的燃气轮机核心部件部分自主研发仍然存在较大的难度，并且在很大程度上受到其他国家的科技限制。为了突破燃气轮机发展阻力，使我国的燃气轮机制造保持行业领先地位，相关从业者应该充分对燃气轮机核心部件进行制造技术研究，通过不断提升我国的工业制造水平，解决关键领域核心技术受制于人的根本问题，真正突破外企卡脖子的困境。

一、燃气轮机核心部件制造技术背景

归根结底，在燃气轮机部件制造过程中需要在超合金基体表面施加金属涂层，在此过程中，利用第一金属粉末的增材制造方法进行第一金属涂层的设置，在此基础上安装至少一个摩擦配合件，进而开展第二金属涂层的施加工作，利用成孔剂到增材制造方法合理调整控制第二金属涂层的孔隙率，确保第二金属涂层的孔隙率比第一金属涂层的口气略大，在此基础上退引入的金属粉末体积，流量和成孔剂的体积流量进行具体的调节设计。根据燃气轮机制造技术应用所涉及到的技术领域进行综合分析，常规安装状态下的燃气轮机部件在核心轮机运行过程中将会和至少一个摩擦配合件发生摩擦接触。在现阶段的燃气轮机制造过程当中，就现有的技术而言，工作人员可以通过有效应用制造技术来降低泄漏损失，从而进一步提高燃气轮机的工作效率，与之相对的，制造人员需要在最大程度上减小移动过程中燃气轮机部件之间的间隙对于实现高效率燃气轮机运行有着至关重要的影响作用。具体来看，在实际的燃气轮机部件制造过程中，定子侧上的引导环区段和转子侧上的转子叶片之间的间隙控制对于效率提升工作有着不容忽视的影响作用。在缩短间隙尺寸操作过程中，需要给定子侧的燃气机轮部件表面设置耐磨涂层，这样一来，在实际的摩擦接触过程中耐磨涂层在受到摩擦后产生的磨损相对更加轻微，移动过程中的部件之间更容易达到平衡状态，同时也不容易产生过度磨损问题，间隙尺寸自然随之减小。

二、燃气轮机核心部件制造技术内容

根据上文内容可知，在燃气轮机核心部件制造技术应用过程中会对超合金基体涂覆金属涂层，具体来看，在实际的操作过程中完成第一金属涂层设置后，带涂层的表面会呈现出基本无孔的整体状态，如此一来，不加制造过程中的粘合效果和耐腐蚀性将会得到大幅提升。之后在对基体施加第二金属涂层的时候，通过合理调节设置粉末形式的成空机体积流量能够有效在第一和第二金属涂层之间构建起良好的过渡条件。除此之外，因为在施加第二金属涂层的过程中需要在常规安装的条件下在面向至少一个摩擦配件的外表面上，形成多个突出结构，并且突出结构会趋向于在圆周方向上延伸，所以，第二金属涂层能够在该独特的结构化外表面支持下使燃气轮机部件和摩擦配件之间的密封状态得到全面优化，进而有效降低燃气轮机运行过程中可能产生的泄露损失量。通常情况下，在进行金属涂层试验的时候，所选用的第一和第二金属粉末基本相同，该类金属粉末的具体组成，往往是在镍或钴作为基础粘合层为金属涂层提供韧性的基础上，借助铝和铬的氧化保护作用，结合钇能够有效辅助稳定氧化物形成的特点，使金属涂层有效发挥优势。基于此，在制造技术应用过程中，所需要耗费的成本会得到缩减，整体制造过程也更加经济。

三、燃气轮机核心部件制造技术实施方式

在利用燃气轮机核心部件制造技术开展工作的时候，首先应该提供燃气轮机部件的机体作为锻造体，在此基础上通过利用增材制造方法将第一金属涂层施加到基体的表面上，一般情况下可以利用激光束沉积焊接完成增材制造。除此之外，应该利用第一粉末输送器将MCrA1Y粉末引入焊接喷嘴当中，进而在焊接喷嘴中利用激光束熔化MCrAlY粉末；还应该注意灵活利用控制器对粉末体积流量加以合理调节设计；确保焊接喷嘴能够沿着基体表面相应路径根据上述施加方式顺利地完成第一金属涂层设置工作。在后续的第二金属涂层施加步骤中，同样应该借助激光束沉积焊接进行工作，当然，需要适当调整第二金属涂层的孔隙率，从而确保第一第二金属涂层间形成过渡，比如，按照从内向外的变化方向设计第二金属涂层的孔隙率能够致使第二金属涂层外部区域比内部区域更容易被磨损，因此，技术操作者应该根据制造需要进行具体规划设计。燃气轮机部件在定子侧通过形成引导环而被布置在相邻引导叶片级的引导叶片之间，安装在转子侧上的转子叶片自由端被布置成径向紧邻燃气轮机构件，引导环区段和相应的转子叶片之间的环形间隙由此得到缩减。在燃气轮机运行期间受到热膨胀、安装准确性、其他外部影响，转子叶片以其尖端部沿着燃气轮机部件的第二金属涂层发生摩擦，会导致燃气轮机部件第二金属涂层轻微磨损，但是第二金属涂层的高孔隙率能够减轻磨损。

结束语

结合上文叙述进行综合分析不难看出，在新时代下要想进一步推进国家科技水平发展，对燃气轮机制造进行深入研究至关重要。燃气轮机作为能够在多个领域发挥作用的大国重器，需要在不断的技术升级和突破过程中得到升级与进步，从而有效发挥作用促进航空发电等领域更上一层楼的发展。由于燃气轮机本身性能优秀并且可用燃料种类较多，通常情况下，汽油和柴油以及煤油都能够为燃气轮机提供动力，并且燃气轮机本身的环境适应性良好，即便在寒冷地区，也无需借助防冻液维持正常运行工作。由此可见，应该通过研究燃气轮机制造技术背景和具体技术内容有的放矢地实施技术进行工业制作，从而使燃气轮机为工业发展增光添彩。

参考文献

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