ஒரு குறிப்பிட்ட விமான எஞ்சின் அமுக்கி ரோட்டார் பிளேட்டின் அரிப்பு மற்றும் எலும்பு முறிவு பகுப்பாய்வு

ஆகஸ்ட் 8, 2024

விரிசல் தோல்வியின் பார்வையில் அமுக்கி சுழலி கத்தி சோதனை ஓட்டத்தின் போது டர்போஃபான் இயந்திரம், இந்த தாள் பிளேட்டின் வலிமை மற்றும் அதிர்வு பண்புகளை பகுப்பாய்வு செய்கிறது மற்றும் பிளேடு செயல்பாட்டின் போது அதிர்வு அபாயத்தைக் கொண்டுள்ளது என்று முடிவு செய்கிறது. பிளேட்டின் அதிர்வு தொடர்பு அல்லாத அளவீட்டு முறையால் அளவிடப்பட்டது, மேலும் அரிப்பு குழிகள் இல்லாமல் ரோட்டார் பிளேட்டின் அதிர்வு அழுத்தம் பெறப்பட்டது. பிளேட்டின் உயர் சுழற்சி சோர்வு சோதனையை மேற்கொள்வதன் மூலம் அரிப்பு இல்லாத நிலையில் பிளேட்டின் வேலை நம்பகத்தன்மை சரிபார்க்கப்பட்டது. அரிப்பு நிலையில் பிளேட்டின் கிராக் நீட்டிப்பு வாசல் ஜோடி சூத்திரத்தால் மாற்றப்பட்டது, மேலும் பிளேடு விரிசல் ஏற்படுவதற்கான காரணம் பகுப்பாய்வு செய்யப்பட்டது. முறிவுக்கான முக்கிய காரணம், கத்தி முதலில் அரிப்பு குழிகளை உருவாக்குகிறது, பின்னர் உயர் சுழற்சி மாற்று சுமைகளின் செயல்பாட்டின் கீழ் அரிப்பு சோர்வு காரணமாக தோல்வியடைகிறது. இந்த தாள் செயல்முறை கண்ணோட்டத்தில் முன்னேற்றம் கவனம் செலுத்துகிறது, பொருள் வெப்பநிலை வரம்பை கட்டுப்படுத்துகிறது, பிளேடு மேற்பரப்பில் அலுமினிய ஊடுருவல் செயல்முறை சேர்க்கிறது, திறம்பட முறிவு தோல்வி இருந்து கத்தி தடுக்கிறது, மற்றும் கத்தி வேலை நம்பகத்தன்மை மேம்படுத்துகிறது.

கத்தி இயந்திரத்தின் முக்கிய பாகங்களில் ஒன்றாகும், மேலும் வெப்ப ஆற்றலை இயந்திர ஆற்றலாக மாற்றும் முக்கியமான பணியை மேற்கொள்கிறது. அதன் அதிக வேகம், பெரிய சுமை மற்றும் சிக்கலான வேலை நிலைமைகள் காரணமாக, செயல்பாட்டின் போது தோல்வியடைவது எளிது. விமான துருப்பிடிக்காத எஃகு அதிக வலிமை, நல்ல பிளாஸ்டிசிட்டி, கடினத்தன்மை மற்றும் சோர்வு எதிர்ப்பு ஆகியவற்றைக் கொண்டுள்ளது, மேலும் விலை குறைவாக உள்ளது. என்ஜின் பிளேடுகளை தயாரிப்பதற்கு இது விமானத் துறையில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. கடல் வளிமண்டலத்தில் அதிக வெப்பநிலை, அதிக ஈரப்பதம், அதிக உப்புத்தன்மை மற்றும் பல பனிமூட்டமான பகுதிகள் போன்ற வானிலை காரணிகளால், கடல் விமானம் மற்றும் கப்பல்களில் பயன்படுத்தப்படும் நீராவி விசையாழிகள், எஃகு அலாய் பொருட்களின் அரிப்பு நடத்தையை நேரடியாக பாதிக்கும். என்ஜின் பிளேடுகள் அழுத்த அரிப்பு மற்றும் சோர்வு அரிப்புக்கு மிகவும் வாய்ப்புள்ளது, இது இயந்திரத்தின் செயல்திறனைக் குறைப்பது மட்டுமல்லாமல், பராமரிப்பு நேரத்தையும் செலவுகளையும் அதிகரிக்கிறது.

ஸ்ட்ரெஸ் அரிஷன் கிராக்கிங் என்பது எந்த ஒரு வெளிப்படையான மேக்ரோஸ்கோபிக் சிதைவு இல்லாமல் அடிக்கடி ஏற்படும் உடையக்கூடிய எலும்பு முறிவு ஆகும். உருவானவுடன், அழுத்த அரிப்பு விரிசல்கள் மற்ற வகை உள்ளூர் அரிப்பை விட வேகமாக விரிவடைகின்றன, மேலும் இது இன்றுவரை அறியப்பட்ட மிகவும் அழிவுகரமான வகை அரிப்பு ஆகும். துருப்பிடிக்காத எஃகு அழுத்த அரிப்பு விரிசல் முறிவு தோல்விகளில் முதலிடத்தில் உள்ளது, இது 50% க்கும் அதிகமாக உள்ளது என்று புள்ளிவிவர முடிவுகள் காட்டுகின்றன. பல தசாப்தங்களாக, உலகெங்கிலும் உள்ள தொடர்புடைய துறைகளில் உள்ள அறிஞர்கள் உயர் வலிமை கொண்ட அலாய் ஸ்டீல் கட்டமைப்புகளின் அரிப்பு சோர்வு பற்றிய ஆராய்ச்சியில் ஈடுபட்டுள்ளனர், இது போன்ற கட்டமைப்புகளின் அரிப்பு சோர்வுக்கான சோதனை வளர்ச்சி மற்றும் பொறிமுறையை ஆய்வு செய்வதற்கான உறுதியான அடித்தளத்தை அமைக்கிறது. உதாரணமாக, லியு மற்றும் பலர். 38CrMoAl உயர்-வலிமை எஃகின் அரிப்பு சோர்வு பண்புகளை ஆய்வு செய்தார் மற்றும் அரிப்பு சேதம் முதலில் மாதிரியின் உள்ளூர் பிளாஸ்டிக் மண்டலத்தில் தோன்றும், சோர்வு விரிசல்களின் தொடக்கத்தை துரிதப்படுத்துகிறது. Guo Hongchao அரிக்கும் சூழலில் Q690 உயர்-வலிமை எஃகின் சோர்வு செயல்திறனை ஆய்வு செய்தார் மற்றும் அரிப்பு சுழற்சி முறையே 30.15 d மற்றும் 38.89 d ஆக இருக்கும்போது சோர்வு வரம்பு 60% மற்றும் 100% குறைந்துள்ளது என்பதைக் கண்டறிந்தார். ஜிங் யோங்ஷி கடல் சூழல்களில் பணியாற்றும் என்ஜின் பிளேடு பாதுகாப்பு பூச்சுகள் பற்றிய தொடர்புடைய ஆராய்ச்சியை சுருக்கி, பிளேட் பாதுகாப்பு பூச்சுகளின் வடிவமைப்பு கருத்தை சுருக்கமாகக் கூறினார்.

ஒரு குறிப்பிட்ட வகை இயந்திரத்தின் சோதனை ஓட்டத்தின் போது அமுக்கியின் முதல்-நிலை ரோட்டர் பிளேட்டின் அழுத்த அரிப்பு முறிவு நிகழ்வை நோக்கமாகக் கொண்டு, இந்த தாள் பிளேட்டின் வேலை உறைக்குள் நிலையான-நிலை அழுத்தம் மற்றும் அதிர்வு பண்புகளை பகுப்பாய்வு செய்து முடித்தது. பிளேடு மெதுவான வேகத்திற்குக் கீழே அதிர்வு அபாயத்தைக் கொண்டிருந்தது; தொடர்பு இல்லாத திரிபு அளவீட்டின் அடிப்படையில் ஒரு பிளேடு அதிர்வு கண்காணிப்பு சோதனையை மேற்கொண்டது, மேலும் அரிப்பு குழிகள் இல்லாமல் ரோட்டார் பிளேட்டின் அதிர்வு அழுத்தத்தைப் பெற்றது; பிளேடு உயர் சுழற்சி சோர்வு சோதனையின் அளவீட்டு முடிவுகளுடன் இணைந்து, அரிப்பு இல்லாத நிலையில் பிளேட்டின் வேலை நம்பகத்தன்மை சரிபார்க்கப்பட்டது; அரிக்கும் நிலையில் பிளேட்டின் விரிசல் நீட்டிப்பு வரம்பை மாற்ற சோடிகள் சூத்திரம் பயன்படுத்தப்பட்டது, மேலும் பிளேடு விரிசல் ஏற்படுவதற்கான காரணம் பகுப்பாய்வு செய்யப்பட்டது. பகுப்பாய்வு முடிவுகள் எலும்பு முறிவு பகுப்பாய்வின் முடிவுகளுடன் ஒத்துப்போகின்றன, பகுப்பாய்வின் செயல்திறனை சரிபார்க்கின்றன. அதற்கேற்ற பாதுகாப்பு நடவடிக்கைகள் எடுக்கப்பட்டு, சோதனைகள் மூலம் நடவடிக்கைகளின் சாத்தியக்கூறு சரிபார்க்கப்பட்டது.

1 தவறு மேலோட்டம்
1Cr12Ni2WMoVNb வெப்ப-எதிர்ப்பு ஸ்டீல் டை ஃபோர்ஜிங் மற்றும் ஒருங்கிணைந்த CNC எந்திரத்தைப் பயன்படுத்தி, முதல்-நிலை பிளேடு டிஸ்க் மற்றும் டர்போஃபான் என்ஜின் கம்ப்ரசரின் முன் இதழ் ஆகியவை ஒருங்கிணைக்கப்பட்டுள்ளன. சுமார் 177 மணிநேர சோதனை ஓட்டத்திற்குப் பிறகு, அனைத்து பிளேடுகளும் வேரிலிருந்து பிளேட்டின் நுனி வரை பல்வேறு அளவுகளில் குழிகளை சமமாக விநியோகித்திருப்பதும், ஒரு பிளேடில் விரிசல் இருப்பதும் கண்டறியப்பட்டது. விரிசல் நீளம் சுமார் 8.3 மிமீ ஆகும், இது நுழைவாயில் விளிம்பிற்கு அருகில் அமைந்துள்ளது, விளிம்பு தட்டில் இருந்து சுமார் 4.8 மிமீ தொலைவில் உள்ளது, மேலும் விரிசல் பிளேட்டின் தோற்றம் படம் 1 இல் காட்டப்பட்டுள்ளது.
எலும்பு முறிவு மூலப் பகுதியின் மேக்ரோஸ்கோபிக் உருவவியல் படம் 2 இல் காட்டப்பட்டுள்ளது, அங்கு வழக்கமான சோர்வு வளைவுகள் மற்றும் ரேடியல் முகடுகளைக் காணலாம். மூலப் பகுதி சுமார் 0.2 மிமீக்குள் கருப்பு நிறத்தில் உள்ளது, இது மூலப் பகுதியில் அரிப்பு பொருட்கள் இருப்பதைக் குறிக்கிறது. நீட்டிக்கப்பட்ட பகுதி சாம்பல்-கருப்பு மற்றும் வெளிர் மஞ்சள் நிறத்தில் உள்ளது, மேலும் அதிக எண்ணிக்கையிலான சோர்வு வளைவுகளைக் காணலாம்.

2 காரண பகுப்பாய்வு
தோல்விக்கான காரணம் மற்றும் பொறிமுறையை மேலும் தெளிவுபடுத்துவதற்காக, அமுக்கியின் முதல்-நிலை ரோட்டர் பிளேடில் நிலையான வலிமை பகுப்பாய்வு, அதிர்வு பகுப்பாய்வு, விரிசல் நீட்டிப்பு பகுப்பாய்வு மற்றும் எலும்பு முறிவு பகுப்பாய்வு ஆகியவை மேற்கொள்ளப்பட்டன.

2.1 நிலையான வலிமை பகுப்பாய்வு
அமுக்கியின் முதல்-நிலை பிளேட்டின் சுழற்சி சமச்சீர் கட்டமைப்பு பண்புகளின்படி, 1/31 வட்டு உடல் மற்றும் ஒரு முழுமையான பிளேடு கணக்கீட்டு மாதிரியாக எடுத்துக் கொள்ளப்பட்டது, மேலும் ANSYS மென்பொருள் தளத்தைப் பயன்படுத்தி நிலையான வலிமை பகுப்பாய்வு செய்யப்பட்டது. வலையின் போல்ட் ஹோல் முனைகளின் சுதந்திரத்தின் அச்சு மற்றும் சுற்றளவு அளவுகள் கட்டுப்படுத்தப்பட்டன, மேலும் சுமை வெப்பநிலை, வேகம் மற்றும் காற்றியக்க விசையை கணக்கில் எடுத்துக் கொண்டது. சுழற்சி சமச்சீர் எல்லை நிலைகள் சுழற்சி சமச்சீர் மேற்பரப்பில் பயன்படுத்தப்பட்டன. வரையறுக்கப்பட்ட உறுப்பு மாதிரி படம் 3 இல் காட்டப்பட்டுள்ளது, மேலும் அதிகபட்ச வேலை நிலையின் கீழ் பிளேடு உடலின் அழுத்த விநியோகம் படம் 4 இல் காட்டப்பட்டுள்ளது. கணக்கீட்டு முடிவுகள் பிளேட்டின் பின் வேரின் நடுப்பகுதியில் உள்ள அழுத்தத்தைக் காட்டுகின்றன. மிகப்பெரியது, மற்றும் பிளேட்டின் கிராக் துவக்கத்தில் அழுத்தம் ஒப்பீட்டளவில் குறைவாக உள்ளது, இது வலிமை வடிவமைப்பு தேவைகளை பூர்த்தி செய்கிறது.

2.2 அதிர்வு பகுப்பாய்வு
அமுக்கியின் முதல்-நிலை ரோட்டர் பிளேட்டின் மாதிரி பகுப்பாய்வு மேற்கொள்ளப்பட்டது. முதல்-வரிசை அதிர்வு முறை மற்றும் பிளேட்டின் தொடர்புடைய அதிர்வு அழுத்த விநியோகம் படம் 5 இல் காட்டப்பட்டுள்ளன. முதல்-வரிசை அதிகபட்ச அதிர்வு அழுத்தத்தின் நிலை பிளேடு கிராக் நிலையுடன் ஒத்துப்போகிறது என்பதை படம் 5 இல் காணலாம். கத்தியின் அதிர்வு வேக வரைபடம் படம் 6 இல் காட்டப்பட்டுள்ளது.

அவற்றில், பகுப்பாய்வு செய்ய வேண்டிய தூண்டுதல் ஆர்டர்கள்: கே = 1, 2, 3, 4, இன்லெட் காற்றோட்ட விலகல் மற்றும் இயந்திரத்தின் குறைந்த-வரிசை தூண்டுதலுடன் தொடர்புடையது; முன்-நிலை வழிகாட்டி கத்திகளின் எண்ணிக்கை 38, மற்றும் பின்-நிலை வழிகாட்டி கத்திகளின் எண்ணிக்கை 52. படம் 6 இல் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, இயந்திர இயக்க வேக வரம்பிற்குள், K = 3 மடங்கு தூண்டுதலுக்கு இடையே ஒரு அதிர்வு புள்ளி உள்ளது. கோடு மற்றும் பிளேட்டின் முதல் வரிசை இயற்கை அதிர்வெண் வரி. தொடர்புடைய இயந்திர இயக்க வேகம் மெதுவான வேகம், அதிர்வு புள்ளி மெதுவான வேகத்திற்கு கீழே உள்ளது மற்றும் அதிர்வு விளிம்பு 5.4% ஆகும்.

K=3 மடங்கு தூண்டுதலின் கீழ் பிளேட்டின் முதல்-வரிசை அதிர்வு அபாயத்தைச் சரிபார்க்க, அமுக்கியின் முதல்-நிலை ரோட்டார் பிளேட்டின் அதிர்வு, தொடர்பு இல்லாத பிளேடு அதிர்வு அளவீட்டு முறையைப் பயன்படுத்தி அளவிடப்பட்டது. அமுக்கியின் முதல்-நிலை ரோட்டார் பிளேடுகள் சோதனைக்கு முன் பரிசோதிக்கப்பட்டன, மேலும் அரிப்பு குழிகள் காணப்படவில்லை.
உறை வரம்பிற்குள் பிளேடில் ஏற்படக்கூடிய அதிகபட்ச அதிர்வு அழுத்தத்தை அளவிட, சோதனை ஓட்டமானது வெவ்வேறு வழிகாட்டி வேன் திறப்பு கோணங்கள் மற்றும் நுழைவாயில் வெப்பநிலை நிலைகளின் கலவையாகக் கருதப்பட்டது, மேலும் மொத்தம் 6 கூட்டு நிலை சோதனைகள் மேற்கொள்ளப்பட்டன. வேக சோதனை ஸ்பெக்ட்ரம் படம் 7 இல் காட்டப்பட்டுள்ளது.

தொடர்பு இல்லாத ஸ்ட்ரெய்ன் சோதனையின் அடிப்படைக் கொள்கை இரண்டு படிகளாகப் பிரிக்கப்பட்டுள்ளது: முதல் படியானது பிளேட்டின் உண்மையான வேலை நிலையின் கீழ் அதிர்வு நிலையின் கீழ் பிளேட்டின் முனை வீச்சு மதிப்பை சோதிக்க வேண்டும்; இரண்டாவது படியானது, பிளேடு திரிபுக்கும் முனை வீச்சுக்கும் இடையே உள்ள மாற்ற உறவின் அடிப்படையில் அதிர்வுகளில் தேவையான திரிபு அளவீட்டுப் புள்ளியின் திரிபு முடிவைக் கணக்கிடுவதாகும். நிலை 1 இன் கீழ் முதல் சுழற்சி வேக செயல்முறையில் பிளேட்டின் அதிர்வு இடமாற்றம், அதிர்வு வேகம் மற்றும் அதிர்வெண் முடிவுகள் படம் 8 இல் காட்டப்பட்டுள்ளன. படத்தில் கிடைமட்ட அச்சு கத்தி எண், மற்றும் செங்குத்து அச்சு இடப்பெயர்ச்சி, அதிர்வு வேகம், மற்றும் மேலிருந்து கீழாக அதிர்வு அதிர்வெண். மாற்றத்திற்குப் பிறகு பெறப்பட்ட பிளேட்டின் முதல்-வரிசை அதிர்வு அழுத்தம் அட்டவணை 1 இல் காட்டப்பட்டுள்ளது.

HB 5277-84 ஐக் குறிப்பிடுவது, பிளேட்டின் உயர்-சுழற்சி அதிர்வு சோர்வு வரம்பு தூக்கும் முறையால் அளவிடப்பட்டது, மேலும் 15 சரியான தரவு பெறப்பட்டது. 107% பிழை வரம்பு (அதாவது, 3% நம்பிக்கை நிலை, 5% உயிர் பிழைப்பு விகிதம்) கொண்ட பிளேட்டின் 95-சுழற்சி சோர்வு வரம்பு-99.73σ மதிப்பு 485MPa ஆகும். பிளேட்டின் சோர்வு வரம்பு-3σ மதிப்பைப் பயன்படுத்தி உயர்-சுழற்சி சோர்வு இருப்பு பகுப்பாய்வு படம் 9 இல் காட்டப்பட்டுள்ளது, அங்கு ஆர்டினேட் என்பது அதிர்வு அழுத்தம் மற்றும் அப்சிஸ்ஸா நிலையான-நிலை அழுத்தமாகும். படம் 9 இல் காணக்கூடியது போல், கத்தியின் விரிசலில் உள்ள அதிர்வு அழுத்தம் குட்மேன் வளைவுக்கு கீழே 1.7 களைப்பு இருப்புடன் விநியோகிக்கப்படுகிறது, மேலும் அதிகபட்ச அதிர்வு அழுத்தத்தைப் பயன்படுத்தி கணக்கிடப்பட்ட உயர் சுழற்சி சோர்வு இருப்பு 5.2 ஆகும், எனவே பிளேடு உயர் சுழற்சி சோர்வு சேதம் இல்லை.

2.3 விரிசல் பரவல் பகுப்பாய்வு
உயர்-சுழற்சி மாற்று சுமைகளின் செயல்பாட்டின் கீழ் பிளேடு சோர்வு பரவுவதைத் தீர்மானிக்க, இப்போது பிளேட்டின் கிராக் பரவல் பகுப்பாய்வு செய்யப்படுகிறது.
சோர்வு விரிசல் வளர்ச்சி விதி படம் 10 இல் காட்டப்பட்டுள்ளது. சோர்வு விரிசல் வளர்ச்சி விகிதம் da/dN மற்றும் அழுத்த தீவிர காரணி ΔK ஆகியவற்றுக்கு இடையே மூன்று பகுதிகள் இருப்பதை படம் 10ல் இருந்து காணலாம்.
அ) முதல் பகுதி மெதுவான சோர்வு விரிசல் வளர்ச்சி நிலை. சோர்வு விரிசல் வளர்ச்சி வரம்பு மதிப்பு ΔKth உள்ளது. ΔK ΔKth ஐ விட குறைவாக இருக்கும்போது, ​​சோர்வு விரிசல் வளராது அல்லது மிக மெதுவாக வளரும்;
b) இரண்டாவது பிராந்தியத்தில் சோர்வு விரிசல் வளர்ச்சி சக்தி செயல்பாடு சட்டத்தை பின்பற்றுகிறது. சோர்வு விரிசல் வளர்ச்சி விகிதம் da/dN அழுத்த தீவிர காரணி வீச்சு ΔK இன் சக்தி செயல்பாட்டால் வெளிப்படுத்தப்படுகிறது. அதை வெளிப்படுத்த பாரிஸ் சூத்திரம் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது;
c) மூன்றாவது பகுதி விரைவான வளர்ச்சி நிலை. விரிசல் மெதுவாக வளரும் போது அல்லது KIC (1 - R) க்கு அருகில் வளரும் போது, ​​விரிசல் வேகமாக வளரும். படம் 1 இல் இருந்து பார்க்க முடிந்தால், பிளேடு விரிசல் அரிப்பு குழியிலிருந்து தொடங்குகிறது, மேலும் அரிப்பு குழியின் முனைக்கு அருகிலுள்ள உள்ளூர் பகுதியில் சோர்வு விரிசல் வளர்ச்சி உருவாகிறது. அதிர்வு பகுப்பாய்வு, பிளேட் கிராக்கில் உள்ள முதல்-வரிசை அதிர்வு அழுத்தமானது உட்கொள்ளும் விளிம்பில் உள்ள இழுவிசை அழுத்தமாகும், மேலும் ஆரம்ப விரிசல் I-வகை விரிசலுக்கு சொந்தமானது. I-type crack tipக்கு அருகில் உள்ள அழுத்தப் புலம் மற்றும் இடப்பெயர்ச்சி புலத்தை இவ்வாறு எளிமைப்படுத்தலாம்: படத்தில் சூத்திரம் (1) மற்றும் (2) ஐப் பார்க்கவும்.
எங்கே: KI என்பது I-வகை கிராக் முனையின் அழுத்த தீவிர காரணியாகும்; r என்பது துருவ ஆயங்களில் விரிசல் முனையின் துருவ ஆரம்; fij(I) (θ) மற்றும் g(ijI) (θ) ஆகியவை முறையே அழுத்த செயல்பாடு மற்றும் இடப்பெயர்ச்சி செயல்பாடு ஆகும்.
நேரியல் மீள் எலும்பு முறிவு இயக்கவியலின் படி, அழுத்த தீவிர காரணியின் வெளிப்பாடு சூத்திரத்தில் (3) காட்டப்பட்டுள்ளது, இதில்: Δσ என்பது அழுத்த வீச்சு; a என்பது விரிசல் அளவு; Y என்பது வடிவ குணகம். அரிப்பு குழியின் வடிவம் தோராயமாக நீள்வட்ட மேற்பரப்பு விரிசல் என்பதால், வடிவ குணகம் Y 1.12 ஆக எடுக்கப்படுகிறது. (3) பெற சூத்திரத்தை (4) மாற்றவும்.
எங்கே: a0 என்பது சோர்வு விரிசலுக்கான முக்கியமான கிராக் அளவு. விரிசல் அளவு a0 ஐ விட குறைவாக இருந்தால், பிளேடில் சோர்வு விரிசல் ஏற்படாது.
மார்டென்சிடிக் எஃகுக்கு, பார்சம் பின்வரும் அனுபவ உறவைப் பெற்றார் (5). எங்கே: R என்பது அழுத்த விகிதம். அதாவது, அழுத்த விகிதம் அதிகரிக்கும் போது, ​​மார்டென்சிடிக் எஃகின் அழுத்த தீவிர காரணியின் வரம்பு மதிப்பு குறையும்.

அளவிடப்பட்ட அதிர்வு அழுத்தத்தின் மாதிரி தரவு புள்ளிவிவர ரீதியாக பகுப்பாய்வு செய்யப்படுகிறது, மேலும் பிளேட் அதிர்வு அழுத்தத்தின் அதிர்வெண் விநியோகம் பகுப்பாய்வு செய்யப்படுகிறது. அதிர்வு அழுத்த அதிர்வெண் விநியோகத்தின் ஹிஸ்டோகிராம் படம் 11 இல் காட்டப்பட்டுள்ளது. படம் 11 இல் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, அதிர்வு அழுத்த விநியோகம் சாதாரண விநியோகத்துடன் ஒத்துப்போகிறது, மேலும் பொருத்துதல் வளைவு X~N (36.86, 323.336) விநியோகத்திற்குக் கீழ்ப்படிகிறது. அதிர்வு அழுத்தம் +3σ மதிப்பு (அதாவது 95% நம்பிக்கை நிலை, 0.13% உயிர் பிழைப்பு விகிதம்) 88 MPa என கணக்கிடப்படுகிறது.

அதிர்வு அழுத்தம் +3σ மதிப்பு மற்றும் பிளேட்டின் அதிர்வு வேகத்தில் நிலையான-நிலை அழுத்தத்தின் அடிப்படையில், பிளேட்டின் கிராக் துவக்கத்தில் அழுத்த விகிதம் R 0.2 என கணக்கிடப்படுகிறது. ஃபார்முலா (5) இலிருந்து, 0.2 இன் அழுத்த விகிதமான R உடன் தொடர்புடைய அழுத்த தீவிர காரணி ΔKth இன் வாசல் மதிப்பு 5.31 MPa·m1/2 என்று கணக்கிடலாம். ஃபார்முலா (4) இலிருந்து, சோர்வு விரிசலின் முக்கியமான கிராக் அளவு a0 0.23 மிமீ என்று கணக்கிடலாம். அரிப்பு குழியின் ஆழம் விரிவாக அளவிடப்படுகிறது 0.25 மிமீ. மேலே உள்ள கணக்கீட்டில் இருந்து, அதிர்வு அழுத்தம் +3σ மதிப்பை எடுக்கும் போது, ​​அரிப்பு குழியின் ஆழம் முக்கியமான விரிசல் அளவை அடையலாம் மற்றும் விரிசல் விரிவடையும். அதிர்வு அழுத்த விநியோகம் சாதாரண விநியோகத்தைப் பின்பற்றுவதால், +3σ மதிப்பை விட குறைவான அதிர்வு அழுத்த பகுதி விரிசல் விரிவாக்கத்திற்கான நிபந்தனைகளை பூர்த்தி செய்ய முடியாது. இது கத்தி அரிக்கப்பட்ட பிறகு பொருள் பண்புகளை குறைப்பதோடு தொடர்புடையது என்று பகுப்பாய்வு காட்டுகிறது.

அரிக்கும் சூழல் உலோகப் பொருளின் அழுத்தத் தீவிரக் காரணியைக் குறைப்பதால், பிளேடு விரிசல் ஏற்பட அதிக வாய்ப்புள்ளது, இந்த அழுத்தத் தீவிரம் காரணி வீச்சு அரிப்பை சோர்வு அழுத்த தீவிர காரணி வீச்சு மதிப்பு என அழைக்கப்படுகிறது, இது ΔKthCF ஆல் குறிப்பிடப்படுகிறது. இப்போது அரிக்கும் சூழலின் கீழ் பிளேட்டின் அழுத்த தீவிரம் காரணி வாசல் மதிப்பு தலைகீழாக மாற்றப்பட்டுள்ளது. பிளேட்டின் முக்கியமான கிராக் அளவு 0.25 மிமீ என்று வைத்துக் கொண்டால், அதிர்வு அழுத்தத்தின் சராசரி மதிப்பு 36.86 MPa மற்றும் ஃபார்முலா (3) என்பது அரிக்கும் சூழலின் கீழ் பிளேட்டின் அழுத்த தீவிரம் காரணி வரம்பு மதிப்பை 2.31MPa ஆக கணக்கிட பயன்படுகிறது. மீ1/2. அரிக்கும் சூழல் பிளேட்டின் அழுத்த தீவிர காரணியின் வாசல் மதிப்பைக் குறைக்கிறது என்று பகுப்பாய்வு காட்டுகிறது. பிளேட்டின் கிராக் துவக்கப் புள்ளியில் உள்ள அழுத்தத் தீவிரம் காரணி அரிக்கும் சூழலில் விரிசல் நீட்டிப்பின் வாசல் மதிப்பை அடையும் போது, ​​அரிப்பு சோர்வு விரிசல் தொடங்குகிறது, பின்னர் சோர்வு நீட்டிப்பு ஏற்படுகிறது.

2.4 எலும்பு முறிவு பகுப்பாய்வு
விரிசல் பட்டையின் எலும்பு முறிவு பகுப்பாய்வு, எலும்பு முறிவு மூலப் பகுதியின் நுண்ணிய உருவ அமைப்பை படம் 12 இல் காட்டுகிறது. மூலப் பகுதியில் வழக்கமான இடைக்கணிப்பு அம்சங்களைக் காணலாம் மற்றும் தானிய மேற்பரப்பில் நுண்ணிய அரிப்பு குழி உருவ அமைப்பைக் காணலாம். எலும்பு முறிவு மைக்ரோமார்பாலஜி படம் 13 இல் காட்டப்பட்டுள்ளது. விரிசல் வெளியேற்ற விளிம்பை நோக்கி நீண்டுள்ளது, மேலும் வழக்கமான சோர்வு பேண்ட் அம்சங்களை நீட்டிப்புக்கு முன், போது மற்றும் பின் காணலாம்.

விரிசல் திசைக்கு இணையாக கிராக் பிளேடிலிருந்து ஒரு உலோகவியல் மாதிரி வெட்டப்பட்டது. நுண் கட்டமைப்பைக் கவனிக்க மாதிரி அரைக்கப்பட்டு மெருகூட்டப்பட்டது. உருவவியல் படம் 14 இல் காட்டப்பட்டுள்ளது. படம் 14 இல் இருந்து பார்க்க முடியும், விரிசல் பட்டையின் உட்கொள்ளும் விளிம்பில் அதிக எண்ணிக்கையிலான இடைப்பட்ட விரிசல்களைக் காணலாம். விரிசல் ஆழம் ஒப்பீட்டளவில் ஆழமற்றது, சுமார் 0.25 மிமீ, மற்றும் தானிய எல்லைக்கு அருகில் நுண்ணிய இடைவெளியில் விரிசல் பண்புகள் காணப்படுகின்றன, இது பிளேட்டின் உட்கொள்ளும் விளிம்பில் உள்ள குழிகள் அரிப்பினால் ஏற்படுகிறது என்பதைக் குறிக்கிறது.

தானிய எல்லையில் உள்ள ஆற்றல் ஸ்பெக்ட்ரம் பகுப்பாய்வு, எலும்பு முறிவு மூலப் பகுதியில் முக்கியமாக O, S, மற்றும் C போன்ற அரிக்கும் கூறுகளைக் கொண்டிருப்பதைக் காட்டுகிறது, மேலும் விரிவாக்கப் பகுதியில் குறிப்பிட்ட அளவு O உறுப்பு உள்ளது. மற்ற குழி பகுதிகள் மற்றும் பிளேட்டின் பரப்புகளில் S மற்றும் O போன்ற அரிக்கும் கூறுகள் உள்ளன, அட்டவணை 2 ஐப் பார்க்கவும்.

எலும்பு முறிவு பகுப்பாய்வு முடிவுகள், கத்தி நுழைவாயில் விளிம்பில் உள்ள குழிகள் மற்றும் தானியத்துடன் எலும்பு முறிவு மூலப் பகுதி ஆகியவை அரிப்பினால் ஏற்படுகின்றன என்பதைக் காட்டுகிறது. அரிப்பு சேதத்தின் அளவு மற்றும் விரிசல் நிலை ஆகியவற்றின் கண்ணோட்டத்தில், கிராக் மூல பகுதி அடிப்படையில் பிளேட் வேருக்கு அருகில் உள்ளது, இது பிளேட்டின் சோர்வு நீட்டிப்பு மேற்பரப்பு அரிப்பு சேதத்தின் அளவுடன் தொடர்புடையது மட்டுமல்ல, செயல்பாட்டின் போது இந்த நிலையில் ஏற்படும் ஒப்பீட்டளவில் பெரிய அதிர்வு அழுத்தம். கத்தி முதலில் தானியத்துடன் அரிப்பு விரிசல் ஏற்படலாம், பின்னர் சோர்வு நீட்டிப்பு வேலை அழுத்தத்தின் செயல்பாட்டின் கீழ் ஏற்படுகிறது.

3 விரிவான காரண பகுப்பாய்வு

கத்தி செயலிழப்பு மற்றும் எலும்பு முறிவுக்கான காரணங்கள் பின்வருமாறு சுருக்கப்பட்டுள்ளன: ரோட்டார் கத்திகள் பெரும்பாலும் கடலோர மற்றும் உள்நாட்டில் ஈரப்பதம் மற்றும் வெப்பமான பகுதிகளில் வேலை செய்கின்றன. வளிமண்டலத்தில் சல்பர் மற்றும் குளோரின் போன்ற அரிக்கும் ஊடகங்கள் அதிக அளவில் உள்ளன, மேலும் pH மதிப்பு குறைவாக உள்ளது. சுற்றுச்சூழலின் செல்வாக்கின் கீழ், கத்திகள் முதலில் அரிக்கும், மற்றும் காற்று நுழைவு விளிம்பில் சீரற்ற குழிகள் மற்றும் துளைகள் உருவாகின்றன. அரிப்பு குழிகளின் உருவாக்கம் உள்ளூர் அழுத்த செறிவை உருவாக்குகிறது, எனவே கத்திகளின் அரிப்பு சோர்வு விரிசல்கள் அரிப்பு குழிகளிலிருந்து உருவாகின்றன.

அரிப்பு, பொருள் தானியங்களுக்கிடையேயான பிணைப்பு சக்தியை பெரிதும் பலவீனப்படுத்துகிறது மற்றும் பொருளின் அழுத்த தீவிர காரணியின் வரம்பு மதிப்பைக் குறைக்கிறது. உயர் சுழற்சி அதிர்வு அழுத்தத்தின் செயல்பாட்டின் கீழ், அரிப்பு குழிகள் விரிசல்களாக மாறத் தொடங்குகின்றன. பிளேட்டின் அரிப்பு குழியில் உள்ள அழுத்தத்தின் தீவிர காரணி மதிப்பு, அரிப்பு சோர்வு விரிசல்களின் நீட்டிப்புக்கான அழுத்த தீவிர காரணியின் வரம்பு மதிப்பை அடையும் போது, ​​அரிப்பு சோர்வு விரிசல் தொடங்குகிறது. பின்னர், அரிக்கும் சூழல் மற்றும் உயர்-சுழற்சி மாற்று சுமைகளின் ஒருங்கிணைந்த செயல்பாட்டின் கீழ், அரிப்பு சோர்வு விரிசல் விரிவடைவதற்கு ஊக்குவிக்கப்படுகிறது, இறுதியாக கத்திகளின் அரிப்பு சோர்வு தோல்வி ஏற்படுகிறது.

4 முன்னேற்ற நடவடிக்கைகள் மற்றும் சரிபார்ப்பு

4.1 மேம்பாட்டு நடவடிக்கைகள்
கட்டமைப்பு வடிவமைப்பின் அடிப்படையில் ரோட்டார் பிளேடுகள் கட்டமைப்பு மற்றும் காற்றியக்க செயல்திறன் தேவைகளைப் பூர்த்தி செய்வதால், பின்வரும் இரண்டு மேம்பாடுகள் செயல்முறைக் கண்ணோட்டத்தில் கருதப்படுகின்றன:
a) மோசடியின் மோசடி செயல்பாட்டின் போது, ​​பொருளின் அரிப்பு எதிர்ப்பை மேம்படுத்த வெப்பநிலை வெப்பநிலை கட்டுப்படுத்தப்படுகிறது;
b) பிளேட்டின் அரிப்பு எதிர்ப்பை மேம்படுத்த, குறைந்த வெப்பநிலை அலுமினிசிங் செயல்முறை பிளேடு மேற்பரப்பில் சேர்க்கப்படுகிறது.

4.2 நடவடிக்கைகளின் சரிபார்ப்பு
நடவடிக்கைகளின் செயல்திறனை சரிபார்க்க, அதே பொருள் மாதிரிகளில் உப்பு தெளிப்பு அரிப்பு சோதனைகள் மேற்கொள்ளப்பட்டன. GJB150.11A-2009[19] இன் தேவைகளுக்கு ஏற்ப, மாதிரிகள் வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளன, மற்றும் பரிமாணங்கள் படம் 15 இல் காட்டப்பட்டுள்ளன. மூன்று மாதிரிகள் அலுமினியம் செய்யாமல் 590℃, மூன்று மாதிரிகள் 580℃ வெப்பநிலை மற்றும் மூன்று அலுமினியம் இல்லாமல் 580℃ இல் அலுமினைசிங் உடன் உப்பு தெளிப்பு அரிப்பு சோதனைகள் எடுக்கப்பட்டன, மேலும் 1Cr12Ni2WMoVNb பொருளின் உப்பு தெளிப்பு அரிப்பு எதிர்ப்பில் அலுமினைசிங் செயல்முறை மற்றும் வெப்பநிலை வெப்பநிலையின் தாக்கம் ஆராயப்பட்டது. சோதனை செயல்முறையின் சோதனை அளவுருக்கள் அட்டவணை 3 இல் காட்டப்பட்டுள்ளன, மேலும் 96 மணிநேர உப்பு தெளிப்பு அரிப்புக்குப் பிறகு சோதனைத் துண்டின் தோற்றம் படம் 16 இல் காட்டப்பட்டுள்ளது.

சோதனை முடிவுகள், 580 ℃ டெம்பர்டு மாதிரியின் அரிப்பு எதிர்ப்பு, 590 ℃ டெம்பர்டு மாதிரியை விட சிறப்பாக உள்ளது என்பதைக் காட்டுகிறது; அலுமினியப்படுத்தப்பட்ட அடுக்கு அடி மூலக்கூறின் அரிப்பை கணிசமாக தாமதப்படுத்துகிறது மற்றும் உப்பு தெளிப்பு அரிப்பை எதிர்ப்பதில் பங்கு வகிக்கிறது.
மேலே உள்ள முன்னேற்ற நடவடிக்கைகளைச் செயல்படுத்திய பிறகு, அதன் சேவை வாழ்க்கையின் முடிவை எட்டிய இயந்திரத்தின் ரோட்டார் பிளேடுகள் பிரிக்கப்பட்டு ஆய்வு செய்யப்பட்டன, மேலும் எந்த அரிப்பு அல்லது முறிவு ஏற்படவில்லை, இது நடவடிக்கைகள் பயனுள்ளதாக இருப்பதைக் குறிக்கிறது.

தீர்மானம்

ஒரு குறிப்பிட்ட வகை இயந்திரத்தின் சோதனையின் போது கத்திகளின் அரிப்பு மற்றும் முறிவு தொடர்பான ஆராய்ச்சி மேற்கொள்ளப்பட்டது, மேலும் பின்வரும் முடிவுகளை எடுக்கலாம்:

உருவகப்படுத்துதல் பகுப்பாய்வின்படி, கத்திகள் மெதுவான வேகத்திற்குக் கீழே அதிர்வுகளைக் கொண்டிருப்பதைக் காணலாம்; முழு இயந்திரத்தின் தொடர்பற்ற திரிபு அளவீட்டு சோதனை மற்றும் கத்திகளின் உயர்-சுழற்சி சோர்வு சோதனை அளவீட்டு முடிவுகளின் படி, கத்திகள் அரிக்காத நிலையில் நம்பகத்தன்மையுடன் செயல்படுகின்றன என்பதை நிரூபிக்க முடியும்.

எலும்பு முறிவுக்கான முக்கிய காரணம், பிளேடு முதலில் அரிக்கப்பட்டு, அரிப்பு பொருளின் சோர்வு விரிசல் நீட்டிப்பு வாசலைக் குறைக்கிறது. பிளேட்டின் அரிப்பு குழியில் உள்ள அழுத்த தீவிர காரணி மதிப்பு அரிப்பு சோர்வு விரிசல் நீட்டிப்பின் அழுத்த தீவிர காரணி வரம்பு மதிப்பை அடையும் போது, ​​அரிப்பு சோர்வு கிராக் தொடங்கப்படுகிறது, பின்னர் சோர்வு தோல்வி உயர் சுழற்சியின் செயல்பாட்டின் கீழ் ஏற்படுகிறது. சுமை. சோர்வு விரிசல் நீட்டிப்பு வாசலில் அரிப்பின் செல்வாக்கு அரிக்கும் ஊடகம், பொருள் அமைப்பு மற்றும் பண்புகள், வெப்பநிலை, அழுத்த விகிதம் மற்றும் சுமை வடிவம் ஆகியவற்றுடன் தொடர்புடையது, இது ஒப்பீட்டளவில் சிக்கலானது மற்றும் மேலும் ஆழமான ஆராய்ச்சி தேவைப்படுகிறது.

வடிவமைப்பு கருத்துக்கு கவனம் செலுத்த வேண்டியது அவசியம் கத்தி பாதுகாப்பு பூச்சு. எடுத்துக்காட்டாக, குறைந்த வெப்பநிலை அலுமினிசிங் செயல்முறையானது பிளேட்டின் அரிப்பு எதிர்ப்பையும் சேவை வாழ்க்கையையும் திறம்பட மேம்படுத்தும். இருப்பினும், குறைந்த-வெப்பநிலை அலுமினிசிங் செயல்முறை விரிசல் நீட்டிப்பு வாசல் போன்ற அளவுருக்களைப் பாதிக்கலாம், மேலும் அதன் செல்வாக்கின் அளவிற்கு தொடர்புடைய சோதனைகள் மூலம் ஆழமான ஆராய்ச்சி தேவைப்படுகிறது.

சோதனை துண்டுடெம்பரிங் 590℃+அலுமினைசிங் சோதனை துண்டுகள்-3 துண்டுகள்
டெம்பரிங் 580℃+அலுமினைசிங் சோதனை துண்டுகள்-3 துண்டுகள்
டெம்பரிங் 580℃+அலுமினைஸ் செய்யாத சோதனை துண்டுகள்-3 துண்டுகள்
சோதனை அளவுருக்கள்உப்பு தெளிப்பு படிவு விகிதம் | 1~3 (mL/(80cm2·h))
pH மதிப்பு | 6.6~7.2
வெப்பநிலை | 25℃±2℃
நேரம் | 96 மணிநேரம் (24 மணிநேரம் தெளித்தல் + 24 மணிநேரம் உலர்த்துதல்) × 2 சுழற்சிகள்
Tab.3 சோதனை உருப்படிகள் மற்றும் சோதனை நிலைமைகள்

ஜேம்ஸ் லியு

ஜேம்ஸ் லியு - தலைமை பொறியாளர், DED லேசர் உலோக சேர்க்கை உற்பத்தி திரு. ஜேம்ஸ் லியு, நேரடி ஆற்றல் படிவு (DED) லேசர் உலோக சேர்க்கை உற்பத்தி (AM) துறையில் ஒரு சிறந்த நிபுணர் மற்றும் தொழில்நுட்பத் தலைவர் ஆவார். உயர் ஆற்றல் லேசர்கள் மற்றும் உலோகப் பொருட்களுக்கு இடையிலான தொடர்பு வழிமுறைகளை ஆராய்வதில் அவர் நிபுணத்துவம் பெற்றவர் மற்றும் உயர்நிலை உற்பத்தி பயன்பாடுகளுக்கு இந்த தொழில்நுட்பத்தின் தொழில்மயமாக்கலை முன்னேற்றுவதற்கு அர்ப்பணிப்புடன் உள்ளார். ஒரு முக்கிய கண்டுபிடிப்பாளராக, திரு. லியுவுக்கு ஏராளமான முக்கிய தேசிய கண்டுபிடிப்பு காப்புரிமைகள் வழங்கப்பட்டுள்ளன. இந்த காப்புரிமைகள் லேசர் தலை வடிவமைப்பு, தூள் ஊட்ட செயல்முறைகள், உருகும் குளம் கண்காணிப்பு மற்றும் கட்டுமான பாதை திட்டமிடல் உள்ளிட்ட DED தொழில்நுட்பத்தின் முக்கியமான அம்சங்களை உள்ளடக்கியது. அவர் மிகவும் பொறுப்பானவர்...

ஜேம்ஸ் லியுவின் கூடுதல் கட்டுரைகளைப் படிக்கவும்