Закончены испытания турбины Siemens с лопатками, изготовленными с применением аддитивных технологий

Лопатка производства SiemensКомпания объявила об успешном завершении полномасштабных испытаний промышленной газовой турбины SGT-400, которая оснащена рабочими лопатками, полностью изготовленными методом аддитивного наращивания. Данный проект был реализован Siemens в сотрудничестве со специалистами компании Materials Solutions (Великобритания), которую она приобрела в августе прошлого года. В настоящее время 85 % акций Materials Solutions принадлежит Siemens.

Специалисты компании Siemens на протяжении 18 месяцев работали над усовершенствованием конструкции и способом изготовления лопаток газовых турбин. Результат их работы в компании называют настоящим прорывом в этой области производства. Была разработана технологическая цепочка, начиная от проектирования отдельных компонентов и заканчивая методами контроля готовой продукции и прогнозированием срока службы деталей.

Лопатки были установлены на газовую турбину SGT-400 мощностью 13 МВт и испытывались при полной нагрузке двигателя при температуре 1250 °С и частоте вращения 13 000 об/мин.

С помощью возможностей аддитивного оборудования разработана система внутреннего охлаждения лопаток с передовой геометрией. Традиционно лопатки изготавливают с помощью ковки или литья. Процесс литья – дорогостоящий и трудоемкий, требующий предельной точности и соблюдения технологических требований. Себестоимость продукции, полученной таким образом, достаточно высока, процесс не исключает брака. Аддитивное производство полностью изменило ситуацию. Срок разработки новой конструкции лопаток (от проектирования до производства) был сокращен с 2 лет до 2 месяцев.

Рабочие лопатки были изготовлены с помощью технологии селективного лазерного плавления (SLM) металлических порошков из сплава на основе поликристаллического никеля, который способен выдерживать сверхвысокие температуры, давление, центробежную силу, возникающую при работе турбины.

SLM – это передовая технология производства сложных изделий посредством лазерного плавления металлического порошка по математическим CAD-моделям. С помощью SLM создают как точные металлические детали для работы в составе узлов и агрегатов, так и неразборные конструкции, меняющие геометрию в процессе эксплуатации.

В технологии аддитивного наращивания используются мощные лазеры для создания трехмерных физических объектов. Физико-механические свойства изделий, построенных по технологии SLM, зачастую превосходят свойства изделий, изготовленных традиционным способом.

3D-печать предполагает создание трехмерного объекта путем добавления ультратонких слоев материала одного за другим, в отличие от обычного производства, где излишки материала удаляются.

В настоящее время Siemens работает над организацией серийного производства не только рабочих лопаток, но и других компонентов газовых турбин.

Дата публикации: 
пн, 04/24/2017
Хранить в архиве: 
Xранить