Spiegazione dell'esperto: come ottenere una ristrutturazione completa della camera di combustione del motore aeronautico
La camera di combustione di un motore aeronautico funziona ad alta pressione e temperatura e, dopo aver lavorato per un periodo di tempo, diventerà marrone o addirittura brucerà, ma dopo una serie di processi di manutenzione, non solo potrà sembrare nuova, ma anche comportarsi come nuovo.
Prendiamo come esempio i motori turbofan V2500 e CFM56-3. La camera di combustione è una struttura ad anello corto e 20 ugelli del carburante a vortice spruzzano carburante nebulizzato e aria dal compressore ad alta pressione, che viene acceso dall'ugello di accensione per produrre una modalità di combustione costante con basso stress termico. La camera di combustione V2500 è collegata dagli anelli interno ed esterno tramite un accoppiamento stretto. La cupola dell'anello esterno è equispaziata con 20 anelli guida degli ugelli del carburante e abbinata a 20 piastrelle rivestite. Gli anelli interno ed esterno sono divisi in 5 strati, ogni strato ha 10 piastrelle rivestite e le piastrelle sono disposte ravvicinate in modo che l'intera cavità interna sia coperta dal rivestimento.
La parte superiore dell'anello esterno è vicino all'ugello del carburante n. 7 ~ 8, ovvero, nella posizione delle ore 4 ~ 5, vengono distribuiti successivamente due anelli di guida dell'ugello di accensione. Sul lato superiore dell'anello esterno sono presenti 5 fori con boccola, che servono come posizione per fissare l'estremità anteriore della camera di combustione. Il gas introdotto dai grandi fori nelle pareti dell'anello interno ed esterno viene utilizzato principalmente per ridurre la temperatura di ingresso della turbina ad alta pressione ad eccezione di una piccola parte della combustione. Il gas che entra dai forellini presenti sulle pareti laterali viene utilizzato per raffreddare le pareti e le piastrelle attraverso l'intercapedine a pettine dietro le piastrelle. L'anello interno è collegato al corpo tramite una flangia, e l'uscita della camera di combustione è vicina al primo stadio lama guida della turbina ad alta pressione.
La camera di combustione CFM56-3 è composta da un anello interno, un anello esterno, un coperchio interno, un coperchio esterno e un coperchio a cupola. È suddiviso in 5 configurazioni a seconda che l'anello esterno e il coperchio esterno siano saldati o imbullonati e che sia presente un tampone. La cupola copre 20 anelli guida degli ugelli del carburante distribuiti in due fasi. Le coperture interna ed esterna vengono utilizzate per stabilizzare il flusso. Gli anelli interno ed esterno sono un disegno integrale, ciascuno rivestito con diversi strati di pannellatura, e la pannellatura è raffreddata dal gas introdotto dai fori equidistanti dalla radice. L'anello esterno ha un anello di guida dell'ugello di accensione rispettivamente a ore 4 e ore 8, l'interno della camera di combustione è coperto da un rivestimento, l'estremità anteriore non è fissa e la modalità di connessione dell'estremità posteriore (uscita della camera di combustione) è lo stesso di quello del V2500.
Passaggio 1: smontare
Gli anelli interno ed esterno della camera di combustione V2500 sono montati insieme e facilmente smontabili. Le tegole sono sostituibili individualmente e sono imbullonate agli anelli interno ed esterno. L'anello di guida dell'ugello del carburante ha due parti all'interno e all'esterno ed è necessario lucidare i due giunti di saldatura prima che possano essere svitati, che è anche il primo passo per decomporre completamente l'anello esterno.
La camera di combustione CFM56-3 deve essere rimossa solo se il difetto supera l'ambito del servizio o se è necessario sostituire o riparare un componente, il che inizia con la lucidatura dei giunti di saldatura che fissano i bulloni esterni, che hanno 40 bulloni in una configurazione e 80 nell'altra. Quando questi bulloni vengono rimossi, la camera di combustione viene scomposta in 5 o 4 parti (con l'anello esterno saldato insieme al coperchio a cupola). Le altre parti, compresa la pannellatura, sono strutture saldate e non possono essere semplicemente smontate.
Passaggio 2: lavare
Il V2500 può essere pulito con acqua calda. Se è molto sporco, può essere immerso in una soluzione alcalina (82 ~ 93 gradi) per 30 ~ 90 minuti, quindi pulito con acqua calda. In base al livello di manutenzione, decidere se eseguire l'FPI.
Il CFM56-3 è consigliato per la pulizia a vapore (100 gradi C), disponibile nei tipi stazionari e portatili.
Passaggio 3: verifica
La camera di combustione V2500 può essere smontata in anelli interni ed esterni, pulita e inviata per ispezione. I danni agli anelli interni ed esterni sono solitamente crepe o ablazione, che possono essere riparati mediante saldatura. Le dimensioni del punto in cui gli anelli interni ed esterni sono abbinati e il punto in cui gli anelli esterni sono abbinati al corpo devono soddisfare i requisiti, ed è necessario mantenere una certa rugosità, altrimenti è necessario eseguire la riparazione a spruzzo. Se la piastrella è ben collegata agli anelli interno ed esterno, è necessario determinare misurando la distanza tra loro e l'angolo dell'anello di guida dell'ugello del carburante e del piano è compreso tra 9 gradi 52 '30 "e 13 gradi 52' 30".
Il campo di movimento radiale dell'anello di guida dell'ugello del carburante deve essere maggiore di 3,048 mm, altrimenti deve essere sostituito. I metodi di ispezione per crepe CFM56-3 nella camera di combustione, ablazione e perdita di rivestimento sono simili a quelli per V2500. Tuttavia, se il rivestimento è danneggiato, la piastrella non può essere sostituita come nel caso del V2500, ma può solo essere spruzzata nuovamente.
Un modello della camera di combustione, il coperchio esterno è dotato di collegamenti brasati, se è presente un danno alla riparazione della brasatura sotto vuoto. L'anello di guida dell'ugello del carburante del primo stadio deve essere in grado di ruotare liberamente, ma il campo di rotazione non può superare i 360 gradi, altrimenti deve essere riparato.
L'anello di guida dell'ugello del carburante della fase 2 è fisso. Ciascun bordo di tenuta degli anelli interno ed esterno può essere riparato mediante spruzzatura o saldatura se danneggiato. Dopo aver diviso la camera di combustione in più parti, ciascuna parte deve essere installata sul proprio dispositivo di ispezione per verificare le dimensioni e la posizione. Queste parti dell'anello camera di combustione si deformano facilmente e possono essere corrette con strumenti specializzati (come dispositivi idraulici).
Passaggio 4: riparazione e rivestimento
Riparazione dell'anello interno ed esterno V2500: quando le crepe o l'ablazione della parete dell'anello interno ed esterno superano il range della saldatura diretta, è necessario riparare le cuciture. Il materiale riparato può essere costituito dallo stesso materiale e spessore della parete dell'anello, oppure può essere tagliato dalla stessa posizione di altre camere di combustione disponibili.
Per lucidare innanzitutto la parte incrinata o ablata della parte da riparare, il foglio tagliato deve avere la stessa forma della parte danneggiata (lo spazio tra i lati della parte danneggiata deve essere mantenuto entro 0,381 mm) e poi riparato con il metodo di saldatura a punti. Dopo la saldatura e la lucidatura è necessario praticare dei fori. I fori esistenti possono essere utilizzati come modelli per contrassegnare la posizione dei fori. Quindi utilizzare la perforazione laser, il trapano o l'elettroerosione e altri modi per forare, è anche possibile eseguire manualmente lo stesso foro dell'originale.
Infine, il trattamento termico serve a rilasciare lo stress (la temperatura massima è di 990 gradi) ed eseguire l'ispezione FPI. La manutenzione della camera di combustione di CFM56-3 comporta molte riparazioni di saldatura perché la sostituzione dei componenti viene eseguita mediante saldatura. parte a parete sottile, deve essere installata per evitare deformazioni durante la saldatura. Questa sezione descrive la riparazione del TBC (rivestimento a barriera termica) applicato all'anello interno, all'anello esterno e al rivestimento della copertura a cupola. Il rivestimento del rivestimento è costituito da due strati: il rivestimento di base CP6023 (nichel cromo alluminio ittrio) e il rivestimento superficiale CP6024 ( zirconio e ittrio). Esistono 2 modi per rimuovere il rivestimento:
Il primo consiste nel rimuovere i due rivestimenti contemporaneamente con acqua ad alta pressione (138 ~ 410kN/m2), consentendo di rimuovere il 5% dei residui del rivestimento inferiore e 0,03 mm del materiale di base per riparazione. Viene quindi ricotto per migliorare la saldabilità del pezzo e ripristinarne la duttilità. La seconda rimuove il rivestimento superiore con sabbia soffiata a secco di allumina. Dopo la pulizia effettuare il trattamento di ricottura.
Quindi preparare una soluzione per rimuovere il rivestimento inferiore: mescolare parti uguali di soluzione di acido cloridrico e soluzione di acido nitrico a 16 gradi, quindi immergere le parti per 3 ~ 4 ore (21 gradi), quindi risciacquare con acqua calda e fredda e asciugare. Se necessario, il rivestimento residuo viene rimosso con sabbia soffiata secca di allumina.
Spruzzatura del rivestimento: prima di tutto, proteggere la posizione non spruzzata, pulire la superficie spruzzata con sabbia soffiata a secco di allumina, spruzzare al plasma il rivestimento inferiore ({{0}},1 ~ 0,15 mm ), spruzzare il rivestimento superficiale (0,20 ~ 0,30 mm) entro 2 ore dalla spruzzatura del rivestimento inferiore, o 0,33 ~ 0,43 mm per il rivestimento spesso spruzzatura.
