Турбинные комплектующие из суперсплавов в основном используются в аэрокосмической и энергетической отраслях, например, в газовых турбинах, авиационных двигателях и другом оборудовании.
Во-первых, аэрокосмическая отрасль
Авиационные двигатели:
Турбинная лопатка из суперсплава является одним из ключевых компонентов авиационного двигателя. Когда двигатель работает, турбинные лопатки должны выдерживать сложные и суровые условия работы, такие как чрезвычайно высокая температура (обычно до 1000 градусов по Цельсию и более) и мощная центробежная сила. Например, температура передней части турбины современного истребительного двигателя превысила 1700 градусов по Цельсию. Благодаря своей превосходной высокотемпературной прочности, стойкости к окислению и термической коррозии суперсплавы способны обеспечить стабильную работу турбинных лопаток в таких экстремальных условиях, обеспечивая мощную мощность для самолета.
Диск турбины также является важным аксессуаром турбины, который соединяет лопатки и передает мощность двигателя. Диски турбины из суперсплава должны иметь высокий предел текучести и усталостную прочность, чтобы выдерживать огромное напряжение, создаваемое высокоскоростным вращением. Некоторые высокопроизводительные диски турбин авиационных двигателей изготавливаются из порошковых металлургических суперсплавов, которые примерно на 30% прочнее обычных литых суперсплавов.
Ракетный двигатель:
В ракетных двигателях фитинги турбонасоса из суперсплава играют ключевую роль. Турбинный насос должен перекачивать большое количество топлива и окислителя в камеру сгорания с высокой скоростью за очень короткое время, и его рабочая скорость очень высока (обычно до десятков тысяч оборотов в минуту), а также выдерживать высокую температуру и высокое давление рабочей среды. Такие детали, как рабочие колеса и корпуса турбонасоса, изготовленные из суперсплава, могут соответствовать этим высоким требованиям и обеспечивать надежную работу ракетных двигателей. Например, в двигателях некоторых крупных ракет-носителей выходное давление турбонасоса может достигать сотен атмосфер.
2. Энергия и мощность
Газовая турбина:
В газовых турбинах, используемых для выработки электроэнергии, лопатки и диски турбин из суперсплава являются основными компонентами. Газовая турбина должна работать непрерывно в течение длительного времени в процессе выработки электроэнергии, и ее рабочая температура также довольно высока (обычно выше 1000 градусов по Цельсию). Аксессуары для турбин из суперсплава обеспечивают высокую эффективность и высокую надежность работы газовой турбины в условиях высоких температур. Например, эффективность выработки электроэнергии большими газовыми турбинами комбинированного цикла может превышать 60%, где производительность фитингов турбины из суперсплава играет решающую роль.
