مقاله درباره کاربرد سوپرآلیاژها

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 67

کاربرد سوپرآلیاژها

قطعات سوپرآلیاژی کاربردهای متنوع و وسیعی در صنایع مختلف از جمله ایمپلنتها، صنایع زیردریایی، هوافضا و غیره دارند، اما کاربرد عمدة سوپر آلیاژها، در پرههای توربینهای گازی است. این توربینها در سه وزارتخانة دفاع، نفت و نیرو دارای اهمیت فوقالعادهای میباشند. ساخت پرههای این توربینها نیاز به توانایی بالایی از لحاظ تکنولوژی دارد. دکتر سیروس عسگری، عضو هیأت علمی دانشکدة مهندسی و علم مواد دانشگاه صنعتی شریف در گفتگوی با شبکه تحلیلگران تکنولوژی ایران (ایتان) دربارة تولید قطعات سوپرآلیاژی و وضعیت کنونی کشور در این زمینه مطالبی را بیان کرد که خلاصهای از آن، در زیر آورده شده است:

روشهای تولید

قطعات سوپرآلیاژی، به دو روش عمده تولید میشوند:

الف) روش ریختهگری دقیق: این روش، عمدتاً برای تولید پرههای ثابت و متحرک توربین استفاده میشود. به این دسته از محصولات، "قطعات سوپرآلیاژی ریختگی" (Cast Super alloy) میگویند.

ب) روش شکلدهی: این روش، شامل فرآیندهایی چون فورج و نورد است و محصولات آن از قبیل دیسک، ورق، میلگرد، لوله و مفتول میباشد. به این گروه از محصولات، "قطعات سوپرآلیاژی کارپذیر" (Wrought Super alloy) گفته میشود.

در روش ریختهگری، مهمترین تجهیزات مورد نیاز یک کورة تحت خلاء است، ولی در مورد روش شکلدهی، معمولاً تجهیزات پیچیدهتر است. البته در حال حاضر امکانات وسیع شکلدهی در سطح کشور وجود دارد و مشکل اصلی در این بخش، ضعف در دانش فنی است.

تولید قطعات سوپرآلیاژی به روش ریختهگری

برای تولید یک قطعة سوپرآلیاژی به روش ریختهگری بهخصوص پرة توربین که مهمترین قطعه سوپرآلیاژی است، چهار مرحله باید انجام شود:

1- مهندسی معکوس (جهت تهیة نقشه و مشخصات فنی)

2- ساخت قالب و ریختهگری دقیق

3- ماشینکاری قطعات ریختهشده

4- پوششدهی

این چهار مرحله برای تولید پره، به خصوص "پرههای متحرک" ردیف اول و دوم باید انجام شوند. البته "پرههای ثابت" ممکن است بخش پوششدهی را نداشته باشند. همچنین پرههای متحرک در ردیفهای سوم و بالاتر در بعضی موتورها ممکن است از طریق فرایند فورجینگ تولید شده و پوشش نداشته باشند. همچنین برای ایجاد هر صنعت، سه عامل تجهیزات، نیروی انسانی ماهر و دانش فنی، لازم است که با توجه به این سه عامل، میتوان به بررسی وضعیت کشور در مورد مراحل چهارگانة فوق و نیز مشکلات آنها پرداخت:

1- مهندسی معکوس

در اینجا منظور از مهندسی معکوس فرایندی است که در آن از تعدادی نمونه موجود، مشخصات فنی و نقشههای مورد نیاز برای تولید و ساخت نمونههای مشابه بدست آید.

این فرایند شامل اندازهگیریهای ابعادی به وسیله CMM و دستگاههای مخصوص دیگر و سپس تهیة نقشه میباشد. تجهیزات لازم، تقریباً در کشور موجود بوده و CMM و نرمافزارهای مورد نیاز نیز موجود است. نیاز اصلی به نیروی انسانی متخصصی است که توانایی Surface modeling با دقت کافی را داشته باشد.

مشکلی که در تولید پرههای توربین وجود دارد، این است که پره، محصول نهایی نیست بلکه محصول نهایی "توربین" است و پرهها باید طوری دقیق ساخته شوند، تا وقتی تعداد زیادی پره در توربین نصب میشوند شرایط لازم را ایجاد نمایند. ممکن است قطعه تولید شده چیزی شبیه به پره اصلی باشد، اما رعایت تلرانسهای مجاز، بالاخص در نقاط حساس پره، نیازمند تجربه کافی است. تلرانسهای قسمتهای مختلف پره بالاخص در نقاط حساس بر توان خروجی موتور بویژه در موتورهای هوایی تا‌ثیر تعیینکنندهای دارد.

برای حل این مشکلات و تربیت نیروهای ماهر، باید انتقال دانش فنی لازم انجام شود و این دانش فنی باید از شرکتهایی انتقال یابد که دارای اعتبار بینالمللی در این زمینه هستند. معمولاً شرکتهایی توانایی این کار را دارند که از اطلاعات OEM بهرهمند باشند؛ یعنی با طراحی موتور آشنا بوده و تلرانسها را بدانند، حساسیتها را بشناسند و با پارامترهایی که باید از نظر ابعادی کنترل