Zadzwoń + 86 151 8448 3461[email chroniony]

Analiza korozji i pęknięć łopatki wirnika sprężarki pewnego silnika lotniczego

August 8, 2024

W związku z pęknięciem pęknięcia łopatka wirnika sprężarki podczas próbnego uruchomienia turbowentylator silnik, w tym artykule analizuje się wytrzymałość i charakterystykę wibracji łopatki i stwierdza, że ​​łopatka ma ryzyko rezonansu podczas pracy. Drgania łopatki mierzono metodą pomiaru bezkontaktowego, a naprężenie wibracyjne łopatki wirnika bez wżerów korozyjnych uzyskano. Niezawodność pracy łopatki w stanie niekorozyjnym zweryfikowano, przeprowadzając test zmęczenia łopatki w wysokiej liczbie cykli. Próg rozszerzenia pęknięcia łopatki w stanie korozji odwrócono za pomocą wzoru Pairsa, a przyczynę pękania łopatki przeanalizowano. Głównym powodem pęknięcia jest to, że łopatka najpierw tworzy wżery korozyjne, a następnie ulega uszkodzeniu z powodu zmęczenia korozyjnego pod wpływem obciążeń przemiennych w wysokiej liczbie cykli. W tym artykule skupiono się na poprawie z perspektywy procesu, kontrolowano zakres temperatur odpuszczania materiału, dodano proces infiltracji aluminium na powierzchni łopatki, skutecznie zapobiegano pękaniu łopatki i poprawiano niezawodność pracy łopatki.

Łopatka jest jedną z ważnych części silnika i podejmuje ważne zadanie przekształcania energii cieplnej w energię mechaniczną. Ze względu na dużą prędkość, duże obciążenie i złożone warunki pracy, łatwo ulega awarii podczas pracy. Stal nierdzewna lotnicza ma wysoką wytrzymałość, dobrą plastyczność, wytrzymałość i odporność na zmęczenie oraz jest tania. Jest szeroko stosowana w przemyśle lotniczym do produkcji łopatek silników. Turbiny parowe stosowane w samolotach i statkach morskich, ze względu na czynniki meteorologiczne w atmosferze morskiej, takie jak wysoka temperatura, wysoka wilgotność, wysokie zasolenie i wiele obszarów mglistych, będą bezpośrednio wpływać na zachowanie korozyjne materiałów ze stopów stali. Łopatki silnika są bardzo podatne na korozję naprężeniową i korozję zmęczeniową, co nie tylko zmniejsza wydajność silnika, ale również zwiększa czas i koszty konserwacji.

Pękanie korozyjne naprężeniowe jest często kruchym pęknięciem, które występuje bez żadnych widocznych makroskopowych odkształceń. Po powstaniu pęknięcia korozyjne naprężeniowe rozszerzają się szybciej niż inne rodzaje korozji lokalnej i są najbardziej destrukcyjnym rodzajem korozji znanym do tej pory. Wyniki statystyczne pokazują, że pękanie korozyjne naprężeniowe stali nierdzewnej zajmuje pierwsze miejsce wśród pęknięć, stanowiąc ponad 50%. Przez dziesięciolecia naukowcy z pokrewnych dziedzin na całym świecie angażowali się w badania zmęczenia korozyjnego konstrukcji ze stali stopowej o wysokiej wytrzymałości, kładąc solidne podstawy do eksperymentalnego rozwoju i badania mechanizmów zmęczenia korozyjnego takich konstrukcji. Na przykład Liu i in. badali charakterystyki zmęczenia korozyjnego stali o wysokiej wytrzymałości 38CrMoAl i odkryli, że uszkodzenia korozyjne pojawią się najpierw w lokalnej strefie plastycznej próbki, przyspieszając inicjację pęknięć zmęczeniowych. Guo Hongchao badał wytrzymałość zmęczeniową stali o wysokiej wytrzymałości Q690 w środowisku korozyjnym i odkrył, że granica zmęczenia zmniejszyła się o 30.15% i 38.89%, gdy cykl korozji wynosił odpowiednio 60 d i 100 d. Jing Yongzhi podsumował odpowiednie badania dotyczące powłok ochronnych łopatek silników pracujących w środowiskach morskich i podsumował koncepcję projektową powłok ochronnych łopatek.

Mając na celu zbadanie zjawiska korozji naprężeniowej łopatki wirnika pierwszego stopnia sprężarki podczas próbnego uruchomienia pewnego typu silnika, w tym artykule przeanalizowano ustalone naprężenia i charakterystyki drgań w obrębie roboczej obwiedni łopatki i stwierdzono, że łopatka ma ryzyko rezonansu poniżej niskiej prędkości; przeprowadzono test monitorowania drgań łopatki oparty na bezkontaktowym pomiarze odkształceń i uzyskano naprężenie drgań łopatki wirnika bez wżerów korozyjnych; w połączeniu z wynikami pomiarów testu zmęczenia wysokocyklicznego łopatki, zweryfikowano niezawodność roboczą łopatki w stanie niekorozyjnym; wzór Pairs został użyty do odwrócenia progu rozszerzenia pęknięcia łopatki w stanie korozyjnym, a przyczyna pękania łopatki została przeanalizowana. Wyniki analizy były zgodne z wnioskami analizy pęknięć, potwierdzając skuteczność analizy. Podjęto odpowiednie środki ochronne, a wykonalność środków zweryfikowano eksperymentalnie.

1 Przegląd usterek
Pierwszy stopień tarczy łopatkowej i przedni czop sprężarki silnika turbowentylatorowego są zintegrowane przy użyciu kucia matrycowego ze stali żaroodpornej 1Cr12Ni2WMoVNb i integralnej obróbki CNC. Po około 177 godzinach testu stwierdzono, że wszystkie łopatki mają nierównomiernie rozłożone wżery o różnych rozmiarach od nasady do czubka łopatki, a jedna łopatka ma pęknięcie. Długość pęknięcia wynosi około 8.3 mm, znajduje się w pobliżu krawędzi wlotowej, około 4.8 mm od płyty krawędziowej, a wygląd pękniętej łopatki pokazano na rysunku 1.
Makroskopowa morfologia obszaru źródłowego pęknięcia jest pokazana na Rysunku 2, gdzie można zobaczyć typowe łuki zmęczeniowe i promieniowe grzbiety. Obszar źródłowy jest czarny w granicach około 0.2 mm, co wskazuje, że w obszarze źródłowym znajdują się produkty korozji. Rozszerzony obszar jest szaro-czarny i jasnożółty, a także widać dużą liczbę łuków zmęczeniowych.

2 Analiza przyczyn
Aby dokładniej wyjaśnić przyczynę i mechanizm awarii, przeprowadzono analizę wytrzymałości statycznej, analizę drgań, analizę rozszerzalności pęknięć oraz analizę pęknięć łopatki wirnika pierwszego stopnia sprężarki.

2.1 Analiza wytrzymałości statycznej
Zgodnie z cyklicznie symetryczną charakterystyką strukturalną łopatki pierwszego stopnia sprężarki, jako model obliczeniowy przyjęto korpus dysku 1/31 i kompletną łopatkę, a analizę wytrzymałości statycznej wykonano przy użyciu platformy programowej ANSYS. Ograniczono stopnie swobody osiowe i obwodowe węzłów otworów na śruby wstęgi, a obciążenie uwzględniło temperaturę, prędkość i siłę aerodynamiczną. Warunki brzegowe cyklicznie symetryczne zastosowano na powierzchni symetrii cyklicznej. Model elementów skończonych pokazano na rysunku 3, a rozkład naprężeń korpusu łopatki w maksymalnym stanie roboczym pokazano na rysunku 4. Wyniki obliczeń pokazują, że naprężenie w środkowym obszarze tylnej nasady łopatki jest największe, a naprężenie w momencie inicjacji pęknięcia łopatki jest stosunkowo niskie, co spełnia wymagania projektowe dotyczące wytrzymałości.

2.2 Analiza drgań
Przeprowadzono analizę modalną łopatki wirnika pierwszego stopnia sprężarki. Tryb drgań pierwszego rzędu i względny rozkład naprężeń drgań łopatki pokazano na rysunku 5. Z rysunku 5 widać, że położenie maksymalnego naprężenia drgań pierwszego rzędu pokrywa się z położeniem pęknięcia łopatki. Wykres prędkości rezonansowej łopatki pokazano na rysunku 6.

Wśród nich rzędy wzbudzenia, które należy przeanalizować, to: K = 1, 2, 3, 4, odpowiadające zniekształceniu przepływu powietrza dolotowego i wzbudzeniu niskiego rzędu silnika; liczba łopatek prowadzących przedniego stopnia wynosi 38, a liczba łopatek prowadzących tylnego stopnia wynosi 52. Jak pokazano na rysunku 6, w zakresie prędkości roboczej silnika istnieje punkt rezonansu między linią wzbudzenia K = 3 razy a linią częstotliwości drgań własnych pierwszego rzędu łopatki. Odpowiednia prędkość robocza silnika to prędkość niska, punkt rezonansu znajduje się poniżej prędkości niskiej, a margines rezonansu wynosi 5.4%.

Aby zweryfikować ryzyko rezonansu pierwszego rzędu łopatki przy K=3-krotnym wzbudzeniu, zmierzono drgania łopatki wirnika pierwszego stopnia sprężarki za pomocą bezkontaktowego systemu pomiaru drgań łopatki. Przed testem sprawdzono łopatki wirnika pierwszego stopnia sprężarki i nie znaleziono wżerów korozyjnych.
Aby zmierzyć maksymalne naprężenie wibracyjne, które może wystąpić w łopacie w zakresie obwiedni, w przebiegu testu uwzględniono kombinację różnych kątów otwarcia łopatki kierującej i warunków temperatury wlotowej, a łącznie przeprowadzono 6 testów stanu kombinowanego. Widmo testu prędkości pokazano na rysunku 7.

Podstawowa zasada bezkontaktowego badania odkształceń jest podzielona na dwa etapy: pierwszy etap polega na przetestowaniu wartości amplitudy końcówki łopatki w warunkach rezonansu w rzeczywistych warunkach pracy łopatki; drugi etap polega na obliczeniu wyniku odkształcenia wymaganego punktu pomiaru odkształcenia w rezonansie na podstawie zależności konwersji między odkształceniem łopatki a amplitudą końcówki. Wyniki przemieszczenia drgań, prędkości rezonansowej i częstotliwości łopatki w pierwszym cyklu procesu przyspieszania w stanie 1 są pokazane na rysunku 8. Oś pozioma na rysunku to numer łopatki, a oś pionowa to przemieszczenie, prędkość rezonansowa i częstotliwość rezonansowa od góry do dołu. Naprężenie drgań pierwszego rzędu łopatki uzyskane po konwersji jest pokazane w tabeli 1.

Odnosząc się do HB 5277-84, wysokocykliczna granica zmęczenia wibracyjnego łopatki została zmierzona metodą podnoszenia i uzyskano 15 prawidłowych danych. 107-cykliczna granica zmęczenia-wartość 3σ łopatki z 5% granicą błędu (tj. 95% poziom ufności, 99.73% wskaźnik przeżywalności) wynosiła 485 MPa. Analiza rezerwy zmęczenia wysokocyklicznego przy użyciu wartości granicy zmęczenia-wartość 3σ łopatki jest pokazana na Rysunku 9, gdzie rzędna to naprężenie wibracyjne, a odcięta to naprężenie w stanie ustalonym. Jak widać na Rysunku 9, naprężenie wibracyjne przy pęknięciu łopatki jest rozłożone poniżej krzywej Goodmana z rezerwą zmęczeniową 1.7, a rezerwa zmęczenia wysokocyklicznego obliczona przy użyciu maksymalnego naprężenia wibracyjnego wynosi 5.2, więc łopatka nie ulegnie uszkodzeniu w wyniku zmęczenia wysokocyklicznego.

2.3 Analiza propagacji pęknięć
Aby określić, czy łopatka może ulec propagacji zmęczeniowej pod wpływem obciążeń przemiennych o dużej liczbie cykli, przeprowadzono analizę propagacji pęknięć łopatki.
Prawo wzrostu pęknięć zmęczeniowych pokazano na rysunku 10. Z rysunku 10 wynika, że ​​istnieją trzy obszary pomiędzy szybkością wzrostu pęknięć zmęczeniowych da/dN i współczynnikiem intensywności naprężeń ΔK.
a) Pierwszy region to etap powolnego wzrostu pęknięcia zmęczeniowego. Istnieje wartość progowa wzrostu pęknięcia zmęczeniowego ΔKth. Gdy ΔK jest niższe niż ΔKth, pęknięcie zmęczeniowe nie rośnie lub rośnie niezwykle wolno;
b) Wzrost pęknięcia zmęczeniowego w drugim regionie następuje zgodnie z prawem funkcji potęgowej. Szybkość wzrostu pęknięcia zmęczeniowego da/dN można wyrazić za pomocą funkcji potęgowej amplitudy współczynnika intensywności naprężeń ΔK. Wzór Parisa jest powszechnie używany do jego wyrażania;
c) Trzeci region to faza szybkiego wzrostu. Gdy pęknięcie powoli rośnie blisko lub osiąga KIC (1 – R), pęknięcie rośnie szybko. Jak widać na Rysunku 1, pęknięcie łopatki zaczyna się od wżeru korozyjnego, a wzrost pęknięcia zmęczeniowego jest generowany w lokalnym obszarze w pobliżu czubka wżeru korozyjnego. Analiza drgań pokazuje, że naprężenie drganiowe pierwszego rzędu przy pęknięciu łopatki jest naprężeniem rozciągającym wzdłuż krawędzi wlotowej, a początkowe pęknięcie należy do pęknięcia typu I. Pole naprężeń i pole przemieszczeń w pobliżu czubka pęknięcia typu I można uprościć następująco: Zobacz wzór (1) i (2) na rysunku.
Gdzie: KI jest współczynnikiem intensywności naprężeń wierzchołka pęknięcia typu I; r jest promieniem biegunowym wierzchołka pęknięcia we współrzędnych biegunowych; fij(I) (θ) i g(ijI) (θ) to odpowiednio funkcja naprężeń i funkcja przemieszczenia.
Zgodnie z liniową mechaniką pękania sprężystego wyrażenie współczynnika intensywności naprężeń jest pokazane we wzorze (3), gdzie: Δσ jest amplitudą naprężeń; a jest rozmiarem pęknięcia; Y jest współczynnikiem kształtu. Ponieważ kształt wżeru korozyjnego jest w przybliżeniu eliptycznym pęknięciem powierzchni, współczynnik kształtu Y przyjmuje się jako 1.12. Przekształć wzór (3), aby uzyskać (4).
Gdzie: a0 to krytyczny rozmiar pęknięcia dla pęknięć zmęczeniowych. Jeśli rozmiar pęknięcia jest mniejszy niż a0, pęknięcie zmęczeniowe nie wystąpi w ostrzu.
W przypadku stali martenzytycznej Barsom uzyskał następującą zależność empiryczną (5). Gdzie: R jest współczynnikiem naprężeń. Oznacza to, że wraz ze wzrostem współczynnika naprężeń wartość progowa współczynnika intensywności naprężeń stali martenzytycznej będzie się zmniejszać.

Dane próbki zmierzonego naprężenia wibracyjnego są analizowane statystycznie, a rozkład częstotliwości naprężenia wibracyjnego łopatki jest analizowany. Histogram rozkładu częstotliwości naprężenia wibracyjnego jest pokazany na Rysunku 11. Jak pokazano na Rysunku 11, rozkład naprężenia wibracyjnego jest zgodny z rozkładem normalnym, a krzywa dopasowania jest zgodna z rozkładem X~N (36.86, 323.336). Wartość naprężenia wibracyjnego +3σ (tj. 95% poziom ufności, 0.13% wskaźnik przeżycia) jest obliczana na 88 MPa.

Na podstawie wartości naprężenia wibracyjnego +3σ i naprężenia w stanie ustalonym przy prędkości rezonansowej łopatki, współczynnik naprężeń R w momencie inicjacji pęknięcia łopatki oblicza się na 0.2. Ze wzoru (5) można obliczyć, że wartość progowa współczynnika intensywności naprężeń ΔKth odpowiadająca współczynnikowi naprężeń R wynoszącemu 0.2 wynosi 5.31 MPa·m1/2. Ze wzoru (4) można obliczyć, że krytyczny rozmiar pęknięcia a0 pękania zmęczeniowego wynosi 0.23 mm. Głębokość wżeru korozyjnego zmierzona kompleksowo wynosi 0.25 mm. Z powyższego obliczenia można wywnioskować, że gdy naprężenie wibracyjne przyjmuje wartość +3σ, głębokość wżeru korozyjnego może osiągnąć krytyczny rozmiar pęknięcia, a pęknięcie się rozszerzy. Ponieważ rozkład naprężeń wibracyjnych podąża za rozkładem normalnym, część naprężenia wibracyjnego mniejsza od wartości +3σ nie może spełnić warunków rozszerzania się pęknięcia. Analiza pokazuje, że jest to związane ze zmniejszeniem właściwości materiału po skorodowaniu łopatki.

Ponieważ środowisko korozyjne zmniejszy współczynnik intensywności naprężeń materiału metalowego, czyniąc ostrze bardziej podatnym na pękanie, amplituda tego współczynnika intensywności naprężeń nazywana jest progową wartością amplitudy współczynnika intensywności naprężeń zmęczenia korozyjnego, reprezentowaną przez ΔKthCF. Teraz wartość progowa współczynnika intensywności naprężeń ostrza w środowisku korozyjnym jest odwrócona. Zakładając, że krytyczny rozmiar pęknięcia ostrza wynosi 0.25 mm, średnia wartość naprężenia wibracyjnego wynosi 36.86 MPa, a wzór (3) jest używany do obliczenia wartości progowej współczynnika intensywności naprężeń ostrza w środowisku korozyjnym, która wynosi 2.31 MPa·m1/2. Analiza pokazuje, że środowisko korozyjne zmniejsza wartość progową współczynnika intensywności naprężeń ostrza. Gdy współczynnik intensywności naprężeń w punkcie inicjacji pęknięcia ostrza osiągnie wartość progową rozszerzenia pęknięcia w środowisku korozyjnym, rozpoczyna się pęknięcie zmęczenia korozyjnego, a następnie następuje rozszerzenie zmęczeniowe.

2.4 Analiza pęknięć
Analiza pęknięć pękniętego ostrza pokazuje mikroskopijną morfologię obszaru źródłowego pęknięcia na rysunku 12. Typowe cechy międzykrystaliczne można zobaczyć w obszarze źródłowym, a na powierzchni ziarna można zobaczyć drobną morfologię wżerów korozyjnych. Mikromorfologia pęknięcia jest pokazana na rysunku 13. Pęknięcie rozciąga się w kierunku krawędzi wydechu, a typowe cechy pasma zmęczeniowego można zobaczyć przed, w trakcie i po rozszerzeniu.

Próbka metalograficzna została wycięta z pękniętego ostrza równolegle do kierunku pęknięcia. Próbka została oszlifowana i wypolerowana w celu obserwacji mikrostruktury. Morfologię pokazano na rysunku 14. Jak widać na rysunku 14, na krawędzi wlotowej pękniętego ostrza można zauważyć dużą liczbę pęknięć międzykrystalicznych. Głębokość pęknięcia jest stosunkowo niewielka, około 0.25 mm, a drobne cechy pęknięć międzykrystalicznych można zauważyć w pobliżu granicy ziarna, co wskazuje, że wżery na krawędzi wlotowej ostrza są spowodowane korozją.

Analiza widma energii na granicy ziaren pokazuje, że obszar źródła pęknięcia zawiera głównie elementy korozyjne, takie jak O, S i C, a także pewna ilość elementu O w obszarze ekspansji. Elementy korozyjne, takie jak S i O, występują również w innych obszarach wżerów i powierzchniach ostrza, patrz Tabela 2.

Wyniki analizy pęknięć pokazują, że wżery na krawędzi wlotowej łopatki i obszar źródła pęknięcia wzdłuż włókien są spowodowane korozją. Z perspektywy stopnia uszkodzenia korozyjnego i położenia pęknięcia, obszar źródła pęknięcia jest zasadniczo blisko nasady łopatki, co wskazuje, że rozszerzenie zmęczeniowe łopatki jest nie tylko związane ze stopniem uszkodzenia korozyjnego powierzchni, ale również ze stosunkowo dużym naprężeniem wibracyjnym przenoszonym przez to położenie podczas pracy. Łopatka może najpierw ulec pęknięciu korozyjnemu wzdłuż włókien, a następnie rozszerzenie zmęczeniowe następuje pod wpływem naprężenia roboczego.

3 Kompleksowa analiza przyczyn

Przyczyny awarii i pęknięć łopatek można podsumować następująco: łopatki wirnika często pracują w wilgotnych i gorących obszarach przybrzeżnych i śródlądowych. Atmosfera zawiera wysokie poziomy mediów korozyjnych, takich jak siarka i chlor, a wartość pH jest niska. Pod wpływem środowiska łopatki najpierw korodują, a na krawędzi wlotu powietrza tworzą się nierówne wżery i dziury. Powstawanie wżerów korozyjnych powoduje lokalną koncentrację naprężeń, więc pęknięcia zmęczeniowe łopatek powstają w wżerach korozyjnych.

Korozja znacznie osłabia siłę wiązania między ziarnami materiału i zmniejsza wartość progową współczynnika intensywności naprężeń materiału. Pod wpływem naprężeń wibracyjnych o wysokiej częstotliwości, wżery korozyjne zaczynają przekształcać się w pęknięcia. Gdy wartość współczynnika intensywności naprężeń równoważnego pęknięcia w wżerze korozyjnym łopatki osiągnie wartość progową współczynnika intensywności naprężeń dla rozszerzenia pęknięć zmęczeniowych korozyjnych, inicjowane są pęknięcia zmęczeniowe korozyjne. Następnie, pod wpływem połączonego działania środowiska korozyjnego i obciążeń zmiennych o wysokiej częstotliwości, pęknięcia zmęczeniowe korozyjne są promowane do rozszerzania się, a ostatecznie następuje awaria zmęczeniowa korozyjna łopatek.

4. Środki poprawy i weryfikacja

4.1 Środki usprawniające
Ponieważ łopaty wirnika spełniają wymagania dotyczące wytrzymałości konstrukcyjnej i aerodynamicznej pod względem projektu konstrukcyjnego, z perspektywy procesu rozważane są następujące dwa udoskonalenia:
a) W procesie kucia kontroluje się temperaturę odpuszczania w celu zwiększenia odporności materiału na korozję;
b) Aby zwiększyć odporność ostrza na korozję, do powierzchni ostrza dodaje się proces aluminiowania w niskiej temperaturze.

4.2 Weryfikacja środków
Aby zweryfikować skuteczność środków, przeprowadzono testy korozji w rozpylonej solance na tych samych próbkach materiału. Zgodnie z wymaganiami GJB150.11A-2009[19] próbki zaprojektowano, a ich wymiary pokazano na rysunku 15. Do testów korozji w rozpylonej solance pobrano trzy próbki odpuszczone w temperaturze 590℃ bez aluminizowania, trzy próbki odpuszczone w temperaturze 580℃ bez aluminizowania i trzy próbki odpuszczone w temperaturze 580℃ z aluminizowaniem, a także zbadano wpływ procesu aluminizowania i temperatury odpuszczania na odporność na korozję w rozpylonej solance materiału 1Cr12Ni2WMoVNb. Parametry testowe procesu testowego pokazano w tabeli 3, a wygląd próbki testowej po 96 godzinach korozji w rozpylonej solance pokazano na rysunku 16.

Wyniki testów pokazują, że odporność na korozję próbki odpuszczonej w temperaturze 580°C jest znacznie lepsza niż próbki odpuszczonej w temperaturze 590°C; warstwa aluminiowana znacznie opóźnia korozję podłoża i przyczynia się do odporności na korozję w mgle solnej.
Po wdrożeniu powyższych środków zaradczych łopatki wirnika silnika, którego okres eksploatacji dobiegł końca, zostały zdemontowane i sprawdzone. Nie stwierdzono korozji ani pęknięć, co wskazuje na skuteczność zastosowanych środków.

Wniosek

Przeprowadzono badania dotyczące korozji i pękania łopatek podczas testu pewnego typu silnika. Można wyciągnąć następujące wnioski:

Zgodnie z analizą symulacyjną można zauważyć, że łopatki mają rezonans poniżej niskiej prędkości; zgodnie z bezkontaktowym pomiarem odkształceń całej maszyny i wynikami pomiaru zmęczenia wielocyklicznego łopatek można udowodnić, że łopatki pracują niezawodnie w stanie niekorozyjnym.

Głównym powodem pęknięcia jest to, że ostrze koroduje najpierw, a korozja obniża próg rozszerzenia pęknięcia zmęczeniowego materiału. Gdy wartość współczynnika intensywności naprężeń równoważnego pęknięcia w wżerze korozyjnym ostrza osiągnie wartość progową współczynnika intensywności naprężeń rozszerzenia pęknięcia zmęczeniowego korozji, inicjowane jest pęknięcie zmęczeniowe korozji, a następnie następuje zniszczenie zmęczeniowe pod wpływem obciążenia zmiennego o wysokim cyklu. Wpływ korozji na próg rozszerzenia pęknięcia zmęczeniowego jest związany z ośrodkiem korozyjnym, organizacją i właściwościami materiału, temperaturą, współczynnikiem naprężeń i formą obciążenia, co jest stosunkowo złożone i wymaga dalszych dogłębnych badań.

Należy zwrócić uwagę na koncepcję projektu nóż pokrycie ochronne. Na przykład proces aluminizacji w niskiej temperaturze może skutecznie poprawić odporność na korozję i żywotność ostrza. Jednak proces aluminizacji w niskiej temperaturze może wpływać na parametry takie jak próg rozszerzenia pęknięcia, a zakres jego wpływu wymaga dogłębnych badań poprzez odpowiednie eksperymenty.

Element testowyHartowanie 590℃+aluminiowanie próbki testowe - 3 sztuki
Hartowanie 580℃+aluminiowanie próbki testowe - 3 sztuki
Hartowanie 580℃+niealuminiujące próbki testowe - 3 sztuki
Parametry testoweSzybkość osadzania się soli w mgle solnej | 1~3 (ml/(80cm2·h))
Wartość pH | 6.6~7.2
Temperatura | 25℃±2℃
Czas | 96 godzin (24 godziny natryskiwania + 24 godziny suszenia) × 2 cykle
Tab.3 Elementy testowe i warunki testowe

James Liu

James Liu – Główny Inżynier, DED Laser Metal Additive Manufacturing. Pan James Liu jest wybitnym ekspertem i liderem technicznym w dziedzinie laserowego wytwarzania addytywnego metali (AM) z wykorzystaniem technologii Directed Energy Deposition (DED). Specjalizuje się w badaniach nad mechanizmami interakcji między laserami wysokoenergetycznymi a materiałami metalowymi i jest zaangażowany w rozwój industrializacji tej technologii w zaawansowanych zastosowaniach produkcyjnych. Jako główny wynalazca, pan Liu uzyskał liczne kluczowe patenty krajowe na wynalazki. Patenty te obejmują kluczowe aspekty technologii DED, w tym konstrukcję głowicy laserowej, procesy podawania proszku, monitorowanie jeziorka stopowego i planowanie ścieżki produkcyjnej. Jest on głęboko odpowiedzialny…

Przeczytaj więcej artykułów Jamesa Liu