Материалы для лопаток компрессоров и газовых турбин

Лопатки компрессоров. На лопатки как осевых, так и центробежных компрессоров обычно действуют значительные вибрационные нагрузки. В связи с этим основными требованиями являются высокая усталостная прочность материала и его способность к демпфированию колебаний. Поскольку в компрессорах конструкционное демпфирование играет сравнительно меньшую роль по сравнению с аэродинамическим, а иногда и демпфированием в материале, то выбор материала лопаток и режима его термообработки проводят с учетом требования получения декремента затухания максимально возможного значения. Следует иметь в виду, что логарифмический декремент затухания колебаний у широко применяемых для лопаток хромистых сталей с повышением температуры, уровня вибрационных и растягивающих напряжений увеличивается. Тем не менее вибрационные напряжения в рабочих лопатках иногда достигают 200 МПа. Так, повреждения от ударов посторонним предметом или коррозионные повреждения (коррозионное растрескивание) являются концентраторами, резко снижающими усталостную прочность лопаток. Поэтому используются все меры, позволяющие повысить предел усталости, в частности соответствующая обработка поверхности. Требования коррозионной стойкости материала и его сопротивления коррозионной усталости являются особенно важными для компрессоров газовых турбин, работающих в морских условиях. Материал компрессорных лопаток, работающих на загрязненном воздухе, должен противостоять эрозии. В противном случае сопротивление эрозии должно обеспечиваться применением специальных покрытий. Под действием центробежных сил в лопатках возникают растягивающие напряжения, поэтому материал должен также обладать определенным уровнем прочностных свойств при рабочих температурах. Особенно существенным становится это требование для высокооборотных компрессоров. В компрессорах с большими степенями сжатия температура лопаток может достигать уровня, при котором необходимо учитывать изменение характеристик материала во времени, в частности сопротивление ползучести. [c.40]

На лопатках же газовых турбин процессы эрозии (от частиц пиролитического углерода, песка и пыли, проходящей через компрессор частиц нерасплавленной морской соли, попадающей в турбину из топлива и из компрессора несгоревших частиц каменного угля) всегда сопровождаются процессами высокотемпературной коррозии (окисления или различных материала, розни). [c.321]

Лопатки газовых турбин изготовляют из штампованных или литых заготовок и обрабатывают электрохимическим способом. Затем лопатки шлифуют и полируют. Компрессорные лопатки выполняют из штампованных заготовок, окончательная форма лопаток получается путем механической или- электрохимической обработки с последуюш,им шлифованием и полированием. В качестве материала для лопаток компрессоров и паровых турбин применяют нержавеющие стали, для лопаток газовых турбин — сплавы на никелевой и кобальтовой основе. [c.29]

Конструкция. Рабочие лопатки и диски в газовых турбинах и осевых компрессорах соединяются между собой посредством замков. Замок лопатки является весьма напряженным местом двигателя. Как в турбинах, так и в компрессорах, от веса замка лопатки зависит величина центробежной силы им в значительной мере определяется вес не только корневой части лопатки, но и диска, а также корпусных деталей. Поэтому распределению материала в замке уделяется особое внимание. [c.340]

Лопатки газовых турбин работают в тяжелых условиях и испытывают высокие переменные напряжения растяжения и меньше напряжения изгиба, вызывающие усталость материала. Температура иагрева лопаток без воздушного охлаждения 750—880° С На лопатки и диски компрессора и турбины действуют большие центробежные силы. Например, центробежная сила лопатки турбины достигает 80—250 кН, центробежная снла лопатки сверхзвукового компрессора 80—100 кН [c.19]

Сталь 1Х17Н2 (ЭИ268) широко применяют в качестве коррозионностойкого и теплоустойчивого материала для многих деталей осевых компрессоров газовых турбин (направляющие и рабочие лопатки, диски, крепеж и др.), работающих при температурах до 400—450 С (см. табл. 2, 3, 8 и рис. 1,9, II, 12). Сталь закаливается на воздухе и в масле и используется после низкого и высокого отпуска при 230— 370 С НВ 355—400) и 520—650° С (НВ 340—230). По химическому составу сталь находится на границе раздела фаз 7+6 (а), и поэтому бывают случаи, когда при нагреве до высоких температур она становится двухфазной -у + й-феррит. Остаточ- [c.137]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...