涡轮压缩机的转子是什么材质的?
涡轮压缩机的转子通常由高温合金材料制成,如镍基合金或钛合金。这些材料具有良好的耐高温性能和机械强度,能够承受高速旋转和高温环境下的压力和应力。
此外,转子表面通常还会进行特殊的涂层处理,以提高其耐磨损和耐腐蚀性能,延长使用寿命。涡轮压缩机的转子材质选择关乎其性能和可靠性,以确保其在高温、高压和高速运行条件下的稳定运行。
压缩机转子多用不锈钢材质制作,但在氢电池汽车上的离心空压机却有人采用铝合金制作转子,而与此接近的汽车增压器却普遍用不锈钢制作转子。
由于氢电池汽车上的离心空压机体积要求更小,转速要求更高,人们觉得使用高强度铝合金制作转子更为合适。
航空发动机高压涡轮转子叶片是如何制造的?
问到我专业的问题上来了。嘻嘻
你是不是想自己做一个啊?
如果做一个涡轮喷气机模型的话,直接用圆形的不锈钢,再加上一把凿子一点点敲出来就行,个人业余玩的东西不要求那么高的性能土作坊都可以做出来一个。
但是如果是商用或军用的航空发动机高温涡轮转子叶片就是一项集合材料科学、工程学的综合项目了,就目前我国的科技水平来说,制作叶片依旧是不能达标的。目前我们比较有成绩的是耐高温合金,但国产合金虽然可以保证高温下硬度和抗疲劳性可是依旧没有解决热胀冷缩的问题,这里用术语叫做高温蠕变。在万转以上1000度以上的温度条件下,我们国产的合金会产生形变,导致发动机在高速工作状态下的喘振,严重的情况下会发生叶片碎裂。
国外的技术相对完善一些,例如普惠的叶片,利用单晶体拉伸制作,整体的制作方式和电脑上用的CPU原料硅棒的制作方式类似,在高温炉子中是合金形成单晶体,然后利用单晶体棒进行铣削。这样做的好处是叶片的高温膨胀系数一致,在设计过程中预留合理公差即可。缺点是叶片不能做成RR的那种空心叶片,因此总体重量偏重。

RR的方式是利用模具熔铸工艺生产,制作空心叶片,好处是轻并且叶片内可以通气进行辅助散热,但缺点是强度不够,依旧存在蠕变问题。RR的工艺又如前面所说,在叶片内可以通气散热,因此蠕变的问题没有我们国家的技术严重,是在可控范围内的。
叶片的制造实际上是一个算数问题,这点咱们国家还真的没有攻克,无论拆卸多少进口发动机也是没有意义的,因为叶片在常温下测量和工况下的实际几何尺寸是有巨大区别的,靠山寨几乎不可能完成。更多的是要大规模的 进行材料仿真计算,而仿真计算需要大量的基础数据,这些数据都是各个公司的商业机密和各个国家的国防机密,我们是得不到的,因此只能逐步积累。
航空发动机从原理上大家看来都十分的简单,但各个不同的公司和国家都有自己细微的路数。这里只能说我们还在积累期。
从最新的航空发动机来说,现在已经有用耐高温有机聚合物试制叶片的思路,并且取得了一定的实验基础。或许这是我们的一条出路。
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