Từ lửa đến bay: Khám phá những điều kỳ diệu của công nghệ nhiệt trong sản xuất động cơ máy bay

kỹ thuật ức chế

Các đặc tính tuyệt vời của siêu hợp kim đơn tinh thể chủ yếu là do loại bỏ ranh giới hạt của các lưỡi đơn tinh thể và quá trình kết tinh lại sẽ làm giảm đáng kể khả năng chịu nhiệt độ cao của hợp kim đơn tinh thể ban đầu. Sau khi đúc lưỡi đơn tinh thể, cần tiến hành xử lý lỗ màng khí, mài răng mộng, phay mặt tấm cạnh, hàn lỗ trong quá trình đúc đầu lưỡi, xử lý nhiệt, lắp ráp và các công việc xử lý tiếp theo khác. Trong quá trình hoạt động của động cơ, lưỡi dao chịu tác động của không khí nóng, lạnh và nhiệt độ cao, tải trọng lớn và rung lắc mạnh khi quay ở tốc độ cao, có thể kết tinh lại. Đã có một số trường hợp cánh tuabin bị hỏng. Do đó, trong những năm gần đây, nghiên cứu trong và ngoài nước đã áp dụng phương pháp xử lý nhiệt trước khi phục hồi, cacbon hóa, phủ và loại bỏ lớp biến dạng bề mặt và các phương pháp liên quan khác để ức chế quá trình kết tinh lại và thêm các yếu tố tăng cường ranh giới vào công việc sửa chữa kết tinh lại.

công nghệ in 3D

In 3D hay còn gọi là sản xuất bồi đắp, tích hợp CAD, CAM, luyện kim bột, xử lý laser và các công nghệ khác. Sử dụng công nghệ in 3D, chúng ta có thể biến suy nghĩ của “bộ não” thành một thực thể ba chiều, đồng thời in hình ảnh của một bộ phận trên máy tính thành một bộ phận “thật”. Công nghệ in 3D đã tạo ra sự thay đổi “mang tính cách mạng” về công nghệ sản xuất và khái niệm gia công. Đại học Monash ở Úc đã sản xuất thành công động cơ phản lực in 3D đầu tiên trên thế giới. Đồng thời, hãng cũng đang hợp tác với Boeing, Airbus Group và Safran Group để cung cấp nguyên mẫu động cơ in 3D cho Boeing và các hãng khác để bay thử nghiệm. Với công nghệ in 3D, thời gian sản xuất các bộ phận động cơ có thể giảm từ 3 tháng xuống còn 6 ngày.

Ở Trung Quốc, công nghệ in 3D đã được sử dụng để sửa chữa và tái sử dụng các bộ phận bị mòn đầu cánh của cánh quạt máy nén áp suất cao động cơ phản lực cánh quạt. Công nghệ in 3D đã được sử dụng để chế tạo các bộ phận không chịu lực và các bộ phận tĩnh trên động cơ, nhưng tính chất cơ lý của các bộ phận đang được đánh giá tích cực, đồng thời sử dụng công nghệ in 3D để chế tạo các bộ phận cánh quạt động cơ, bộ phận ổ trục. , v.v., cũng đã tiến hành nghiên cứu sâu rộng.

Công nghệ xử lý cạnh ống xả (cạnh trước và sau)

Chất lượng gia công của mép đầu vào và đầu xả của cánh động cơ máy bay là một trong những yếu tố chính ảnh hưởng đến đặc tính khí động học của động cơ máy bay. Mép đầu vào và mép xả cũng là bộ phận dễ bị khuyết tật của lưỡi dao và là vùng nhạy cảm với khuyết tật của hợp kim titan. Một số lượng lớn các sự cố hỏng động cơ là do lỗi gia công ở mép đầu vào và đầu xả của lưỡi dao. Bởi vì cạnh đầu vào và đầu ra của lưỡi dao là phần mỏng nhất của lưỡi dao và cạnh của lưỡi dao, độ cứng của nó kém và biến dạng xử lý lớn, và cạnh đầu vào và đầu ra của lưỡi dao được xử lý thường có hình vuông và nhọn. Trong quá trình sản xuất hàng loạt các cánh động cơ, các vấn đề công nghệ then chốt về hiệu suất cao và xử lý cạnh đầu vào và khí thải của lưỡi cắt chất lượng cao vẫn chưa được giải quyết hoàn toàn.

Công nghệ xử lý thích ứng

Công nghệ gia công thích ứng được chia thành ba dạng, đó là lập kế hoạch thích ứng quỹ đạo vị trí dao, điều khiển thích ứng hệ thống điều khiển số và gia công thích ứng kết hợp phát hiện kỹ thuật số [3]. Ở Trung Quốc, công nghệ gia công thích ứng đã được áp dụng thành công trong gia công lưỡi rèn/cán chính xác, sửa chữa lưỡi bị hư hỏng và gia công đĩa lưỡi nguyên khối hàn ma sát tuyến tính. Mặc dù công nghệ gia công thích ứng đã có những bước đột phá và phát triển cả về lý thuyết và thực tiễn nhưng việc ứng dụng kỹ thuật công nghệ gia công thích ứng vẫn là công nghệ nghiên cứu nóng trong chế tạo động cơ máy bay.

Công nghệ sản xuất chống mỏi

Độ mỏi của vật liệu và khuyết tật gia công bề mặt đã trở thành nguyên nhân chính gây ra hỏng hóc các bộ phận của động cơ máy bay, hư hỏng đã trở thành xu hướng ngày càng gia tăng, vì vậy "sản xuất chống mỏi" đã trở thành công nghệ hot trong sản xuất động cơ máy bay. Công nghệ sản xuất chống mỏi đề cập đến quy trình sản xuất giúp cải thiện tuổi thọ mỏi của các bộ phận bằng cách thay đổi cách tổ chức và phân bố ứng suất của vật liệu trong quá trình sản xuất các bộ phận mà không thay đổi vật liệu và kích thước mặt cắt. Tuổi thọ mỏi chủ yếu bị ảnh hưởng bởi xử lý nhiệt, ăn mòn môi trường, chất lượng bề mặt, nồng độ ứng suất, ứng suất bề mặt và các yếu tố khác. Phương pháp chính của sản xuất chống mỏi là giảm nồng độ ứng suất và cải thiện độ bền bề mặt của các bộ phận. Giảm sự tập trung ứng suất là đảm bảo tính toàn vẹn của bề mặt gia công và cách tốt nhất để cải thiện độ bền bề mặt của các bộ phận là bắn mài. Trong quá trình sản xuất chống mỏi động cơ máy bay, nhiều loại phương tiện phun bắn mới đã được phát triển trong quy trình phun bắn truyền thống, và các công nghệ mới về phun tia laser, phun siêu âm và phun nước áp suất cao đã được sử dụng rộng rãi .

Công nghệ ngăn chặn chim tấn công

Việc thường xuyên xảy ra các vụ va chạm với chim đã trở thành một vấn đề khó tránh khỏi trong quá trình phát triển động cơ máy bay và các nghiên cứu sâu rộng đã được thực hiện trong và ngoài nước. Vào tháng 7 năm 2015, FAA Hoa Kỳ đã ban hành thông báo "Yêu cầu về chim tấn công đối với máy bay vận tải", trong đó không chỉ đưa ra các yêu cầu và quy định cụ thể về phòng ngừa chim tấn công trong tương lai và phòng ngừa thương tích do vật thể lạ đối với động cơ máy bay mà còn chỉ ra một điểm mới khác. hướng nghiên cứu phát triển vật liệu động cơ mới và công nghệ chế tạo kết cấu mới.