Объяснение эксперта: Как добиться полной реконструкции камеры сгорания авиационного двигателя?
Камера сгорания авиационного двигателя работает под высоким давлением и температурой, и после работы в течение некоторого времени она станет коричневой или даже обгоревшей, но после ряда процедур обслуживания она может не только выглядеть как новая, но и вести себя как новый.
В качестве примера возьмем турбовентиляторные двигатели V2500 и CFM56-3. Камера сгорания представляет собой короткую кольцевую конструкцию, а 20 вихревых топливных форсунок распыляют топливо и воздух в виде тумана от компрессора высокого давления, который воспламеняется запальной форсункой для создания постоянного режима горения с низким тепловым напряжением. Камера сгорания V2500 подключена. за внутреннее и наружное кольца посредством плотной посадки. Купол внешнего кольца расположен на равном расстоянии от 20 направляющих колец топливных форсунок и 20 плиток с покрытием. Внутреннее и внешнее кольца разделены на 5 слоев, в каждом слое по 10 плиток с покрытием, плитки расположены близко друг к другу так, что вся внутренняя полость покрыта покрытием.
Верх внешнего кольца находится возле топливной форсунки № 7 ~ 8, то есть в положении 4 ~ 5 часов последовательно расположены два направляющих кольца форсунки зажигания. На верхней стороне наружного кольца имеются 5 отверстий с втулками, которые служат местами для фиксации переднего конца камеры сгорания. Газ, подаваемый через большие отверстия во внутренней и внешней стенках кольца, в основном используется для уменьшения температура на входе в турбину высокого давления за исключением небольшой части процесса сгорания. Газ, поступающий из небольших отверстий в боковых стенках, используется для охлаждения стен и плитки через гребенчатый зазор за плиткой. Внутреннее кольцо соединено с корпусом через фланец, а выходное отверстие камеры сгорания находится рядом с первой ступенью. направляющая лопатка турбины высокого давления.
Камера сгорания CFM56-3 состоит из внутреннего кольца, внешнего кольца, внутренней крышки, внешней крышки и куполообразной крышки. Он разделен на 5 конфигураций в зависимости от того, сварены или прикреплены болтами наружное кольцо и наружная крышка, а также имеется ли буфер. Купол закрывает 20 направляющих колец топливных форсунок, расположенных в два этапа. Внутренняя и внешняя крышки используются для стабилизации потока. Внутреннее и внешнее кольца представляют собой цельную конструкцию, каждое из которых облицовано несколькими слоями обшивки, а обшивка охлаждается газом, подаваемым через отверстия, равноудаленные от основания. Наружное кольцо имеет направляющее кольцо форсунки зажигания в положении «4 часа» и «8 часов» соответственно, внутренняя часть камеры сгорания покрыта покрытием, передний конец не зафиксирован, а режим подключения заднего конца (выход из камеры сгорания) — то же самое, что и у В2500.
Шаг 1: Разборка
Внутреннее и внешнее кольца камеры сгорания V2500 собраны вместе и легко разбираются. Черепицы заменяются по отдельности и крепятся болтами к внутреннему и внешнему кольцам. Направляющее кольцо топливной форсунки состоит из двух частей внутри и снаружи, и перед тем, как их можно будет отвинтить, необходимо отполировать два паяных соединения, что также является первым шагом. шаг, чтобы полностью разложить внешнее кольцо.
Камеру сгорания CFM56-3 необходимо снимать только в том случае, если дефект превышает объем обслуживания или при необходимости замены или ремонта детали, который начинается со шлифовки паяных соединений, удерживающих внешние болты, имеющие 40 болты в одной конфигурации и 80 в другой. При снятии этих болтов камера сгорания разбивается на 5 или 4 части (при этом наружное кольцо сваривается с крышкой купола). Остальные детали, в том числе обшивка, представляют собой сварные конструкции и не подлежат простому демонтажу.
Шаг 2: Промыть
V2500 можно мыть горячей водой. Если он очень грязный, его можно замочить в растворе щелочи (82–93 градуса) на 30–90 минут, а затем очистить горячей водой. В зависимости от уровня обслуживания решите, следует ли делать FPI.
CFM56-3 рекомендуется для очистки паром (100 градусов C). Он доступен в стационарном и портативном исполнении.
Шаг 3: Проверьте
Камеру сгорания V2500 можно разобрать на внутреннее и наружное кольца, очистить и отправить на проверку. Повреждения внутреннего и наружного колец обычно представляют собой трещины или абляцию, которые можно устранить сваркой. Размер места состыковки внутреннего и наружного колец и места состыковки наружного кольца с корпусом должен соответствовать требованиям, и должна сохраняться определенная шероховатость, в противном случае следует провести ремонт напылением. Хорошо ли соединена плитка с внутренним и внешним кольцами, следует определять путем измерения зазора между ними, а угол наклона направляющего кольца топливной форсунки и плоскости составляет от 9 градусов 52'30" до 13 градусов 52'30".
Диапазон радиального перемещения направляющего кольца топливной форсунки должен быть больше 3,048 мм, в противном случае его следует заменить. Методы проверки на наличие трещин в камере сгорания CFM56-3, абляции и потери покрытия аналогичны методам для V2500. Однако, если покрытие повреждено, плитку нельзя заменить, как V2500, и ее можно только повторно покрасить.
Модель камеры сгорания, внешняя крышка представляет собой паяные соединения, если есть повреждения при ремонте вакуумной пайки. Направляющее кольцо топливной форсунки первой ступени должно иметь возможность свободно вращаться, но диапазон вращения не может превышать 360 градусов, в противном случае оно должно быть отремонтированы.
Направляющее кольцо топливной форсунки второй ступени неподвижно. В случае повреждения каждую уплотнительную кромку внутреннего и наружного колец можно отремонтировать распылением или сваркой. После того, как камера сгорания разделена на несколько частей, каждую часть следует установить на отдельное смотровое приспособление для проверки размера и положения. Эти части камеры сгорания легко деформируются и могут быть исправлены с помощью специализированных инструментов (например, гидравлических устройств).
Шаг 4: Ремонт и покрытие
Ремонт внутреннего и наружного кольца V2500: когда трещины или абляция стенки внутреннего и наружного кольца выходят за рамки прямой сварки, необходимо отремонтировать шов. Ремонтируемый материал может быть изготовлен из того же материала и толщины, что и стенка кольца. или может быть вырезан из того же места, что и другие доступные камеры сгорания.
Чтобы сначала отполировать треснутую или удаленную часть ремонтируемой детали, вырезанному листу необходимо придать ту же форму, что и поврежденная деталь (зазор между сторонами поврежденной детали должен оставаться в пределах 0,381 мм). , а затем фиксируется методом точечной сварки. После сварки и полировки следует просверлить отверстия. Существующие отверстия можно использовать в качестве шаблонов для обозначения мест сверления отверстий. Затем используйте лазерное сверление, сверлильный станок или электроэрозионный станок и другие способы сверления. Вы также можете сделать то же отверстие, что и оригинал, вручную.
Наконец, термообработка заключается в снятии напряжения (максимальная температура 990 градусов) и проведении проверки FPI. Обслуживание камеры сгорания CFM56-3 включает в себя множество сварочных ремонтов, поскольку замена компонентов выполняется сваркой. тонкостенная деталь, ее необходимо устанавливать во избежание деформации при сварке. В этом разделе описан ремонт TBC (термобарьерного покрытия), нанесенного на облицовку внутреннего, наружного кольца и крышки купола. Покрытие облицовки состоит из двух слоев: базового покрытия CP6023 (никель-хром-алюминий-иттрий) и поверхностного покрытия CP6024( цирконий-иттрий). Существует 2 способа снятия покрытия:
Первый заключается в одновременном удалении двух покрытий водой под высоким давлением (138 ~ 410кН/м2), что позволяет удалить 5% остатков нижнего покрытия и 0,03 мм основного материала за один раз. ремонт. Затем его подвергают отжигу для повышения свариваемости детали и восстановления ее пластичности. Второй этап – удаление верхнего покрытия глиноземным сухим дутым песком. После очистки проведите обработку отжигом.
Затем приготовьте раствор для удаления нижнего покрытия: смешайте равные части раствора соляной кислоты и раствора азотной кислоты при температуре 16 градусов, затем замочите детали на 3-4 часа (21 градус), а затем промойте холодной и горячей водой и высушите. При необходимости остаточное покрытие удаляют сухим глиноземным песком.
Напыление покрытия: Прежде всего, защитите положение, которое не подвергается распылению, очистите распыляемую поверхность сухим дутым песком из глинозема, плазменным распылением нижнего покрытия ({{0}}.1 ~ 0.15 мм ), распылите поверхностное покрытие (0,20 ~ 0,30 мм) в течение 2 часов после распыления нижнего покрытия или 0,33 ~ 0,43 мм для толстого покрытия. распыление.
