涡轮叶片

使用 VSM 砂纸磨削飞机涡轮机、燃气轮机和水轮机

生产

  • 从去浇口到去毛刺作业:我们的陶瓷颗粒磨料可在短时间内实现高切削量
  • 我们成熟的碳化硅磨料配方特别适合钛表面研磨
  • 无论哪种涡轮机 – 飞机、燃气机或水轮机 – VSM 都可提供从粗加工到精加工的各种砂带和砂盘产品组合

维修

  • 在涡轮研磨中,由于热量输入导致的结构变化或微裂纹是真正的难点
  • 采用几何形状的 VSM ACTIROX 磨料颗粒,接触时间短、切削速度快,自动产生的热量较少
  • VSM CERAMICS 结合 TOP SIZE 还能确保长期磨削量最大化,同时减少热量输入

涡轮叶片:高精度作业

空客 A-380 的发动机是一件令人印象深刻的艺术品,专为实现高性能而设计。20,000 个独立零件,重量 6.5 吨,加上全推力,燃烧室中的温度上升至 2000 度以上。它们必须能够承受这些工况。为了应对这些极端温度(其中一些温度甚至可能导致它们退火)以及强拉伸载荷和振动,涡轮叶片由高度耐用且持久的材料制成:钛合金、镍基超级合金和钨钼合金。在此必须进行 100% 完美无瑕的加工,确保出色的表面质量、最高的精度和尺寸精度。所以,磨削发动机构件的行业是要求最为严格的细分市场之一。

空气、燃气和水轮机

钛涡轮叶片主要用于飞机行业的飞机发动机。另一个关联市场是工业燃气轮机,通常采用因科镍合金制造,用于发电,也用作机械驱动装置。市面上最小的不锈钢涡轮机可以在水轮机中找到,用于娱乐区(泳池、游泳池)或较小的水力发电厂。

所用材料

为了进一步提高其耐热性和耐磨损性,通常在钛或因科镍铁合金涡轮叶片上涂覆涂层。然而,这些材料性能对加工构成了特殊的挑战,而 VSM 的陶瓷和密实颗粒系列磨料就能满足要求。钛的重量约为钢材的一半,在某些合金中具有高强度和非常好的耐腐蚀性。但是在温度的影响下,它非常敏感,很快就会变脆。由于颗粒尖端的高压,加工过程中会出现应变硬化和塑性变形的趋势。因此,必须使用锋利的刀具并以正确的切削速度进行加工。由于复杂的制造工艺,钛的成本比传统钢高出约 30 倍。

因科镍合金,一种主要用于燃气轮机行业的高温镍基合金,也非常难以加工。但它也用于石油和天然气行业以及医疗技术中。主要优点是能够在高温下保持强度和硬度,并具有出色的耐腐蚀性。然而,与铬、锰和其他合金相结合时,因科镍合金非常难以加工。这种材料非常坚韧,而且由于颗粒尖端的高压,在切削过程中也存在应变硬化的趋势。因此,在此也建议使用锋利的颗粒类型和冷磨削。

特殊加工的特点

因此,在制造涡轮叶片时,对于曲面和许多难以接触的零件,磨削是首选。就钛和因科镍合金而言,磨削的最大挑战是磨削工艺中产生的热量。例如,钛对热非常敏感。因此,它不能过度加热,因为它是非常差的导热体。否则,切屑形成区加工产生的热量高度集中会导致微裂纹或应力裂纹。钛和因科镍合金具有固有的难加工性。因此,优化磨料和磨削参数尤为重要,即 ,找到磨料和机器设置的理想组合。

从粗磨到细磨的磨削任务

涡轮叶片的机加工主要涉及焊缝和浇口处理 去毛刺 倒角 以及 加工或修复指定的表面结构 。对于此类加工,建议使用 VSM Ceramics 和 VSM CERAMICS Plus 系列的自锐陶瓷颗粒砂带。它们可确保在最短的时间内实现高切削量,额外的磨削活性层顶部尺寸显著降低了磨削区的温度。VSM Actirox,凭借其几何形状的磨料、磨粒和优化的自锐效果,提供了特别快的加工速度和强大的磨削性能,以及最大的切削量。我们推荐使用专用于表面磨削的碳化硅磨料。

磨削工艺和机床的使用

支座式砂光机(也称为砂磨块)通常用于涡轮叶片的机加工。除了传统的手工打磨外,它们也是主要由机器人操作的固定式设备。根据工件的尺寸,磨削装置要么被引导至工件上方,要么由机器人将刀片引导至磨块。或者,也可以使用 " 手动工具 ",如角磨机、 dynafile 磨机、鼓式磨机和其他工具等。

不同的制造和维修要求

磨料必须满足涡轮叶片生产和维修方面的各种要求。简而言之,生产涉及对在原始状态下打磨的铸造或锻造零件进行机加工,以达到成品表面要求或根据图纸加工至特定尺寸。除了 VSM 陶瓷颗粒磨料外,这里还使用了 VSM 碳化硅,可实现特别精细的纹路。

另一方面,在维修过程中,用 X 射线检查用过的涡轮叶片是否损坏,然后进行焊接。这里磨削期间的主要任务是焊接的后期处理,以便将工件恢复到所需尺寸。因此,它主要涉及去除焊缝和处理表面,而不产生微裂纹的问题。所以 VSM 陶瓷颗粒磨料也是理想的选择:从 VSM CERAM 到 VSM Actirox。