Cтраница 2
Поэтому рабочие лопатки турбин насыщенного пара с целью повышения их эрозионной стойкости должны выполняться из материалов, обладающих хорошими пластическими свойствами и высокой твердостью. Очевидно, не следует добиваться увеличения твердости за счет снижения пластичности материала. Структура лопаточных материалов должна быть мелкозернистой и не должна иметь резких перепадов микротвердостп. [16]
Повреждение рабочих лопаток турбины создается повторным действием центробежных сил при наборе и сбросе оборотов и циклическими термическими нагрузками, действующими синхронно с ним. Нагружению лопаток свойствен неизотермический характер с изменением знака напряжений и величины температур в экстремальных точках цикла. Сжатие материала кромок, происходящее при высоких температурах, вызывает повреждения, свойственные высокотемпературному деформированию - деформацию границ зерен, коагуляцию упрочняющих фаз, выход к границам зерен дислокаций и формирование микротрещин на границах зерен и в углах на стыке трех зерен. Последующее охлаждение и связанные с ним растягивающие напряжения приводят к повреждению тела зерен, вызванному деформацией сдвига по плоскостям скольжения и холодным наклепом материала. При этом в случае жесткого нагружения внешние условия нагру-жения ( размах деформаций) остаются неизменными, но в пределах каждого полуцикла происходит необратимый процесс накопления статического и циклического повреждения. [17]
![]() |
Кривые усталости материала при симметричном и асимметричном циклах нагружения.| Диаграмма предельных состояний материала. [18] |
Нагружение рабочих лопаток турбин характеризуется положительной асимметрией цикла, которая снижает сопротивление усталости, Влияние асимметрии устанавливается для каждого материала экспериментально и представляется в виде диаграммы предельных амплитуд цикла ( рис. 16.15), по оси абсцисс которой откладывают среднее напряжение ат, а по оси ординат - амплитуду напряжений оа. Сама кривая является геометрическим местом точек заданной 1 усталостной долговечности. [19]
![]() |
Длительная прочность жаропрочных никелевых сплавов. а - сплав ХН77ТЮР. б - сплав ХН70ВМТЮ. [20] |
Для рабочих лопаток турбин с кратковременным и длительным ( до 10000 ч) сроком службы применяют также сплав ХН55ВМТФКЮ, содержащий 9 - 12 % Сг, 12 - 16 % Со, 1 4 - 2 0 % Ti, 3 6 - 4 5 % Al, 4 5 - 6 5 % W, 4 - 6 % Mo, 0 02 % В, 0 2 - 0 8 % V. После двойной закалки при 1220 и 1050 С на воздухе и старении при 850 С сплав имеет высокую жаропрочность. [21]
![]() |
Конструкция газовой турбины. а - схема турбины. б - рабочее колесо. в - сопловая решетка и лопатки турбины.| Схема ГТУ с изобарным подводом теплоты. [22] |
Перед рабочими лопатками турбины находятся неподвижные направляющие лопатки /, образующие сопловую решетку, межлопаточные каналы 7 которой играют роль сопл. [23]
![]() |
Распределение напряжений по длине рабочей лопатки первой ступени турбины ГТ-750-6. [24] |
В рабочих лопатках турбины имеются напряжения на установившемся режиме ( растяжение от центробежных сил; изгиб и кручение от действия потока газа) и на неустановившемся режиме, когда к напряжениям при стационарном режиме добавляются термические напряжения, возникающие вследствие резких смен температуры. [25]
![]() |
Распределение I суммарнных напряжений ( а и температур ( б. [26] |
В рабочих лопатках турбин напряжения различны в кромках и в центральной части и неодинаковы по высоте пера лопатки. [27]
Но для рабочих лопаток турбин характерны сильно развитые переходные части и хвостовики. Из соображений прочности и жесткости перо рабочей лопатки турбины выполняется с более резким уменьшением площадей сечений от корня к периферии. [28]
При осмотре рабочих лопаток турбины проверяют рукой тангенциальную качку каждой рабочей лопатки. [29]
Часто конструкция рабочих лопаток турбин такова, что температурный режим работы разных участков лопатки существенно различается и они подвергаются коррозионному разъедании), вызываемому разными механизмами коррозии. Применение гибридных покрытий со слоями разного состава может обеспечить некоторую защиту от всех этих механизмов. Особый случай гибридных покрытий - теплозащитные барьерные покрытия - будет рассмотрен ниже. [30]