جوشکاری تعمیری پره های توربین های گازی

نوع مقاله: مقاله علمی ترویجی

نویسندگان

معاونت پژوهش و فناوری گروه مپنا

چکیده

با توجه به لزوم تاب آوری در شرایط چالش برانگیز تحریم‌های اقتصادی، دستیابی به روش تعمیری توسط کاربران صنایع توربین‌های گازی به منظور نیل به اهدافی از قبیل افزایش عمر قطعات و کاهش هزینه‌ها از اولویت‌های کاربران این صنایع است. به علت پرهزینه بودن فرایند تولید پره‌های توربین از سوپر آلیاژهای پایه نیکل به روش ریخته‌گری، هر ساله کشورها به منظور خرید و یا تولید قطعات گران‌قیمت مبالغ زیادی را صرف می‌کنند تا فرایند تعمیر و نگه داری انجام شود. یکی از روش-های تعمیری که هم عملی و مناسب باشد و هم بتواند مشخصات ریزساختاری مناسب و پایداری فازی مناسب را تأمین کند، جوشکاری می‌باشد. جوشکاری پره‌های ساخته شده از سوپرالیاژ با انجماد جهت‌دار مشکلات زیادی را به نسبت سایر آلیاژها و قطعات مطرح می‌کند. زیرا آلیاژهای فوق الذکر دارای ماهیت پرآلیاژ و حضور بیشتر فازهای رسوب سخت شونده پیچیده می-باشند. اغلب حرارت و نیروهای مکانیکی اعمال شده توسط منبع حرارتی، وزن اجزا و قیود در طی فرایند جوشکاری با ماهیت ذاتی این آلیاژها (وجود مکانیزم‌های سختی) به طور مخربی اثرگذار است که در این مقاله به بحث و بررسی این موانع و هم-چنین روش‌های متداول و پرکاربرد در جوشکاری تعمیری سوپرآلیاژهای پایه نیکل خواهیم پرداخت.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1] Maziasz,PJ. Asmgasturbinematerialstechnologyconference. Advanced Materials & Processes, 153(6):6–6, 1998.

[2] Persson, C and Persson, P-O. Evaluation of serviceinduced damage and restoration of cast turbine blades. Journal of Materials Engineering and Performance, 2(4):565–569, 1993.

 [3] Lancaster,JohnFrederick. Metallurgyofwelding. Elsevier, 1999.

 [4] Easterling, Kenneth. Introduction to the physical metallurgy of welding. Elsevier, 2013.

 [5] Hunziker, O, Dye, D, Roberts, SM, and Reed, RC. A coupled approach for the prediction of solidification cracking during the welding of superalloys. in Fifth International Seminar on the Numerical Analysis of Weldability, pp. 299–319, 1999.

 [6] Hunziker, O, Dye, D, and Reed, RC. On the formation of a centreline grain boundary during fusion welding. Acta Materialia, 48(17):4191–4201, 2000.

 [7] Babu, SS, David, SA, Park, JW, and Vitek, JM. Joining of nickel base superalloy single crystals. Science and technology of welding and joining, 9(1):1–12, 2004.

 [8] Bouse, GK and Mihalisin, JR. Metallurgy of investment cast superalloy components. Superalloys, supercomposites and superceramics, pp. 99–148, 1989.

[9] Vitek, JM, Babu, SS, Park, JW, and David, SA. Analysis of stray grain formation in single-crystal nickel-based superalloy welds. Proc. Superalloys, pp. 459–465, 2004.

[10] Huang,Xiao,Chaturvedi,MC,andRichards,NL. Effectof homogenization heat treatment on the microstructure and heat-affected zone microfissuring in welded cast alloy 718. MetallurgicalandmaterialsTransactionsA,27(3):785–790, 1996.

[11] Guo, H, Chaturvedi, MC, Richards, NL, and McMahon, GS. Interdependence of character of grain boundaries, intergranularsegregationofboronandgrainboundaryliquation in simulated weld heat-affected zone in inconel 718. Scripta materialia, 40(3), 1999.

[12] Çam, Gürel and Koçak, Mustafa. Progress in joining of advanced materials. International Materials Reviews, 43(1):1–44, 1998.

 [13] Hu, YL, Lin, X, Song, K, Jiang, XY, Yang, HO, and Huang, WD. Effect of heat input on cracking in laser solid formed dz4125 superalloy. Optics & Laser Technology, 86:1–7, 2016.

[14] Henderson, MB, Arrell, D, Larsson, R, Heobel, M, and Marchant, G. Nickel based superalloy welding practices for industrial gas turbine applications. Science and technology of welding and joining, 9(1):13–21, 2004.