Apakah paduan suhu - yang tinggi cocok untuk mencetak bagian peralatan uap?

一, manfaat teknologi pencetakan 3D dengan paduan suhu {1} {{1 {{1 {1: Mengatasi batas produksi tradisional
1. Kemampuan membuat struktur yang rumit
Saat membuat bilah berongga untuk turbin uap menggunakan teknik casting investasi yang khas, dibutuhkan banyak langkah untuk menyambungkan saluran pendingin. Ini berarti bahwa kurang dari 10% bahan digunakan dan bilah cenderung memiliki kekurangan pengelasan. Melalui laser selektif peleburan (SLM) atau prosedur peleburan elektron beam (EBM), teknologi pencetakan 3D dapat secara langsung mencetak fitur rumit seperti saluran pendingin konformal dan struktur kisi. Misalnya, bilah turbin yang dicetak oleh teknologi platinum untuk perusahaan turbin gas tertentu telah membuat pendinginan 30% lebih efisien dan membuat bilah 25% lebih ringan. Ini telah sangat meningkatkan efisiensi termal dan stabilitas operasional peralatan uap.
2. Kemampuan untuk meningkatkan kualitas material
Saat tinggi - paduan suhu dicetak 3D, laju pendinginan 106-108 derajat /s dapat membuat pola butir ultrafine dan bahkan fase amorf. Ini membuat material lebih kuat dan lebih tahan terhadap kelelahan pada suhu tinggi. Avic Maite In738 High - bubuk paduan suhu, dibuat oleh pencetakan 3D, memiliki kekuatan luluh 900MPA untuk bilah turbin gas pada suhu tinggi 1.200 derajat. Ini 15% lebih besar dari coran tradisional. Juga, menggunakan algoritma AI untuk membantu mengoptimalkan parameter proses (mengubah daya laser dan kecepatan pemindaian dengan cepat) dapat memberi Anda kontrol yang baik atas struktur mikro materi dan membantu Anda mempelajari lebih lanjut tentang potensi kinerja paduan suhu tinggi - tinggi.
3. Menurunkan biaya dan waktu yang diperlukan untuk membuat sesuatu
Membuat bagian suhu - yang tinggi dengan cara fashioned- lama mengambil 12 langkah, seperti peleburan, penempaan, dan perlakuan panas, dan dapat memakan waktu hingga enam bulan. Dengan mode "Digital Model Direct Moulding", teknologi pencetakan 3D memotong siklus produksi menjadi kurang dari dua minggu. Xi'an Bolite menggunakan teknologi SLM untuk mencetak cakram turbin untuk perusahaan mesin penerbangan. Ini memungkinkan komponen utama dalam peralatan uap untuk diulang dengan cepat. Perusahaan dapat menggunakan 90%bahan alih -alih 15%biasa, dan biaya masing -masing bagian turun sebesar 40%.
2, tantangan mencetak bagian peralatan uap untuk penggunaan industri: kesenjangan antara lab dan lokakarya
1. Masalah dengan menjaga proses stabil
Saat tinggi - paduan suhu dicetak 3D, laser dan bubuk berinteraksi di empat keadaan berbeda: padat, cair, gas, dan plasma. Ini membuat kolam cair berperilaku dengan cara yang rumit dan berubah. Misalnya, ketika SLM mencetak paduan Inconel 718, jika kecepatan pemindaian tidak berada dalam kisaran yang ideal, cacat seperti patah tulang dan pori -pori cenderung terjadi, yang berarti bahwa kurang dari 70% bagian yang memenuhi syarat. Juga, masalah deformasi warping yang disebabkan oleh penumpukan tegangan residual sangat buruk ketika mencetak bagian peralatan uap besar (seperti dinding membran boiler). Perlu diperbaiki dengan langkah -langkah ekstra seperti memanaskan substrat dan melepaskan perlakuan panas.
2. Jaminan kinerja material yang konsisten
Kinerja semua bagian peralatan uap harus sangat konsisten. Misalnya, tabung perpindahan panas di pembangkit listrik tenaga nuklir perlu bekerja untuk waktu yang lama pada 360 derajat dan 17,2 MPa. Setiap perubahan dalam kinerja di area tertentu bisa berbahaya. Namun, perubahan kecil dalam distribusi ukuran partikel bubuk, kepadatan bubuk, dan parameter lainnya di seluruh proses pencetakan 3D dapat menyebabkan perbedaan dalam ukuran butir dan distribusi fase presipitasi di berbagai bagian produk. Hanya beberapa perusahaan domestik, seperti Huasashu High Tech, yang telah mengatur sistem untuk melacak batch bubuk dan platform pemantauan online untuk menjaga perubahan kinerja dalam ± 5%. Namun, masih sulit untuk mencapai spesifikasi tinggi untuk komponen tingkat tenaga nuklir.
3. Tidak Ada Sistem untuk Standarisasi
Standar global untuk sertifikasi 3D - dicetak tinggi - Bagian paduan suhu belum selesai. ASTM International telah menerbitkan "Persyaratan Umum untuk Pembuatan Aditif Bahan Logam," tetapi masih ada celah dalam metodologi pengujian untuk situasi kerja tertentu dari peralatan uap, seperti oksidasi di sisi uap dan korosi dengan uap air. Perusahaan domestik membuat bundel tabung superheater untuk pembangkit listrik termal, tetapi proses penerimaan proyek diperpanjang 18 bulan karena tidak ada standar pengujian khusus untuk hal -hal seperti kekuatan daya tahan suhu tinggi dan laju oksidasi sisi uap. Ini membuat proyek lebih berisiko untuk industrialisasi.
3, terobosan dalam skenario aplikasi: dari pilot ke skala penuh-
1. Teknologi Memindahkan dari satu industri ke industri lainnya di Aerospace
Saat merancang bagian akhir panas, mesin pesawat dan turbin uap membutuhkan hal -hal seperti pendinginan yang efektif dan menjadi ringan. GE menggunakan pencetakan 3D untuk membuat nosel bahan bakar mesin lompatan, yang menggabungkan 20 bagian menjadi satu. Teknik ini juga telah berhasil digunakan untuk membuat nozel turbin uap. Ouzhong Technology, sebuah perusahaan Cina, mencetak inti katup pengatur untuk Ultra - unit daya termal superkritis. Desain ini mengurangi berat sebesar 35% dan mempercepat waktu respons regulasi hingga 0,2 detik, sangat meningkatkan kinerja kontrol dinamis peralatan uap.
2. Kebutuhan yang disesuaikan di bidang energi nuklir
Keempat - reaktor nuklir generasi, seperti natrium - reaktor cepat yang didinginkan dan reaktor garam cair, memiliki kriteria yang lebih ketat untuk bahan yang digunakan dalam generator uap. Sebagai contoh, mereka harus tetap stabil dalam kondisi dengan suhu tinggi dan radiasi parah di atas 600 derajat . 3 D pencetakan dapat memungkinkan hampir membentuk sulit - menjadi - logam mesin (GH1333), mengurangi jumlah sambungan yang dilas, dan mengurangi risiko radioaktif. Institute of Metal Research di Chinese Academy of Sciences telah mengembangkan 3D - cetak tabung kelongsong paduan GH1333 yang 20% ​​lebih baik dalam menolak pembengkakan daripada tabung ekstrusi tradisional ketika diuji dalam kondisi kecelakaan simulasi. Ini memberikan dukungan teknis untuk lokalisasi peralatan energi nuklir.
3. Perubahan cepat pada boiler industri
Teknologi pencetakan 3D dapat membantu peralatan uap kecil dan modular tumbuh dengan cepat di bidang energi terdistribusi. Misalnya, satu perusahaan menggunakan teknologi SLM untuk membuat pembakar untuk boiler biomassa. Desain saluran aliran biomimetik meningkatkan efisiensi pembakaran sebesar 12% dan memperpendek waktu yang dibutuhkan untuk beralih dari desain ke pengiriman menjadi 45 hari, yang tiga kali lebih cepat dari metode standar. Di masa depan, akan dimungkinkan untuk mempersonalisasikan dan membuat peralatan uap sesuai permintaan menggunakan teknologi kembar digital dan pencetakan 3D.