Ühe kristallist turbiini labade valamise protsess

Protsess algab idukristallide valikuga, mis toimib kristallide kasvu esialgse tuuma tekkekohana. Seemnekristall on tavaliselt valmistatud materjalist, mille kristallstruktuur on sarnane soovitud turbiinilaba materjaliga, näiteks niklipõhisest supersulamist.

Täppiskeraamilisi vorme, mida tuntakse ka investeerimisvormidena, toodetakse kaotatud vahavalu meetodil. Vorm on konstrueeritud nii, et see sobiks turbiini laba vajaliku kuju ja omadustega ning monokristallide kasvusuunaga. Pöörake erilist tähelepanu seemne orientatsioonile vormi sees.

Asetage seemnekristall ettevaatlikult vormi ja paigaldage kõik vajalikud värava- ja etteandesüsteemid, et hõlbustada sulametalli voolamist valamise ajal.

Kvaliteetsed niklipõhised supersulamid, mis sobivad monokristallide kasvatamiseks, sulatatakse vaakum-induktsioonahjus või sarnases seadmes. Seejärel valatakse sulametall kontrollitud tingimustes ettevalmistatud vormi, tagades ühtlase täitmise ja tahkumise.

Kui sulametall tahkub, põhjustab algkristall monokristallstruktuuri kasvu ettemääratud suunas. See protsess, mida nimetatakse suunavaks tahkumiseks, tagab, et saadud turbiini labad koosnevad üksikutest kristallidest, millel pole terade piire, parandades seeläbi nende mehaanilisi omadusi ja vastupidavust kõrgele temperatuurile.

Pärast valamist jahutatakse vormi järk-järgult, et vältida termilist stressi ja tagada monokristallstruktuuri terviklikkus. Kui metall on täielikult tahkunud, eemaldatakse keraamiline vorm, jättes maha keerukad ühekristallilised turbiini labad.

Valatud turbiini labad võivad läbida mitmesuguseid valujärgseid töötlusi, nagu kuumtöötlus, pinnaviimistlus ja mõõtmete kontroll, et saada nõutavad mehaanilised omadused, pinna kvaliteet ja mõõtmete täpsus.

Kogu valamise protsessi jooksul rakendatakse rangeid kvaliteedikontrolli meetmeid, et jälgida selliseid parameetreid nagu temperatuur, rõhk ja kristallide orientatsioon. Mittepurustavaid testimismeetodeid saab kasutada ka monokristallstruktuuri terviklikkuse kontrollimiseks ja vigade või puuduste tuvastamiseks.