Шлифование лопаток турбин

Чтобы дополнительно повысить термостойкость и износостойкость титановых и инконелевых лопастей турбин, на них зачастую наносится специальное покрытие. Вследствие таких особенностей эти материалы являются весьма сложными для обработки, которую, однако, можно эффективно выполнить с помощью абразивов VSM из серий Ceramics и Compactgrain. Титан, который примерно вдвое легче стали, обладает высокой прочностью и превосходной устойчивостью к коррозии в некоторых сплавах. Но под воздействием температуры он очень чувствителен и быстро становится хрупким. Вследствие высокого давления на верхушку зерна существует тенденция к механическому упрочнению и пластической деформации во время обработки. Поэтому необходимо работать с острыми инструментами и на правильной скорости резания. Титан примерно в 30 раз дороже обычной стали, что связано со сложностью его производства.

Инконель — высокотемпературный сплав на основе никеля, главным образом используемый при изготовлении газовых турбин — также очень тяжело поддается обработке. Он также применяется в нефтегазовой отрасли и при производстве медицинской техники. Его основные преимущества — это стабильное сохранение прочности и твердости при высоких температурах и превосходная устойчивость к коррозии. Однако, если в составе инконеля присутствуют хром, марганец и другие сплавы, его чрезвычайно сложно обрабатывать. Этот материал — очень твердый, а также имеет тенденцию к механическому упрочнению во время резки, что связано с высоким давлением на верхушку зерна. Поэтому для работы с ним также рекомендуются абразивы с острым зерном и предотвращающие перегрев в зоне обработки.

Шлифование незаменимо при производстве лопастей турбин, поскольку они имеют изогнутые поверхности и множество труднодоступных деталей. Самой большой проблемой при шлифовании является выделение тепла в процессе шлифования — как титана, так и инконеля. Титан, например, чрезвычайно чувствителен к нагреву. Он очень плохо проводит тепло, поэтому не должен слишком сильно нагреваться. В противном случае высокая концентрация тепла от механической обработки в зоне стружкообразования приводит к появлению микротрещин или трещин от напряжения. Помимо этого, титан и инконель в принципе плохо поддаются обработке. Поэтому особенно важно правильно подобрать абразивы и параметры шлифования, то есть, найти идеальное сочетание абразивов и настроек шлифовального станка.

Гриндеры, которые также называются шлифовальными блоками, обычно используются для механической обработки лопастей турбин. Эти станки могут использоваться для выполнения шлифования вручную, а также могут представлять собой стационарные машины, управление которыми осуществляется преимущественно роботами. В зависимости от размера заготовки шлифовальное устройство перемещается над заготовкой, или же робот направляет лопасть турбины к шлифовальному блоку. В качестве альтернативы также используются такие «ручные электроинструменты», как углошлифовальные машины, шлифовальные машины Dynafile, барабанные шлифовальные машины и т. д.

Абразивы, используемые при производстве и ремонте лопастей турбин, должны отвечать широкому спектру требований. Проще говоря, в процессе производства выполняется обработка литых или кованых деталей, которые шлифуются в необработанном виде до получения чистовой поверхности или доведения их до определенного размера согласно чертежу. Помимо абразивов VSM с керамическим зерном, для этого также используются абразивы VSM на основе карбида кремния, позволяющие создать на шлифуемой поверхности исключительно мелкозернистую текстуру.

В ходе ремонта использованные лопасти турбин просвечиваются рентгеновскими лучами для выявления повреждений, после чего выполняется их сваривание. В данном случае основная задача при шлифовании заключается в последующей обработке сваренных деталей с целью восстановления необходимого размера заготовки. Поэтому важно удалить сварные швы и обработать поверхности так, чтобы не образовывались микротрещины. Для этого идеально подходят абразивы VSM на основе керамического зерна — от VSM Ceramics до VSM Actirox.