Explicação do especialista: Como conseguir uma reforma completa da câmara de combustão do motor aeronáutico

A câmara de combustão de um motor aeronáutico funciona sob alta pressão e temperatura e, após um período de trabalho, fica marrom ou até queimada, mas após uma série de processos de manutenção, pode não apenas parecer nova, mas também se comportar como novo.

Veja os motores turbofan V2500 e CFM56-3 como exemplo. A câmara de combustão é uma estrutura de anel curto, e 20 bicos de combustível de vórtice pulverizam combustível de neblina e ar do compressor de alta pressão, que é acionado pelo bico de ignição para produzir um modo de combustão constante de baixo estresse térmico. A câmara de combustão V2500 está conectada pelos anéis interno e externo através de um ajuste apertado. A cúpula do anel externo é equidistante com 20 anéis guia do bico de combustível e combinada com 20 placas revestidas. Os anéis interno e externo são divididos em 5 camadas, cada camada possui 10 ladrilhos revestidos, e os ladrilhos são dispostos de forma que toda a cavidade interna seja coberta pelo revestimento.

A parte superior do anel externo fica próxima ao bico de combustível nº 7 ~ 8, ou seja, na posição 4 ~ 5 horas, dois anéis guia do bico de ignição são distribuídos sucessivamente. Existem 5 furos com bucha na parte superior do anel externo, que servem como posição para fixação da extremidade frontal da câmara de combustão. O gás introduzido pelos grandes furos nas paredes interna e externa do anel é utilizado principalmente para reduzir o temperatura de entrada da turbina de alta pressão, exceto por uma pequena parte da combustão. O gás que entra pelos pequenos orifícios nas paredes laterais é utilizado para resfriar as paredes e ladrilhos através da fenda do pente atrás dos ladrilhos. O anel interno é conectado ao corpo por meio de um flange, e a saída da câmara de combustão fica próxima ao primeiro estágio lâmina guia da turbina de alta pressão.

A câmara de combustão CFM56-3 é composta por um anel interno, um anel externo, uma tampa interna, uma tampa externa e uma tampa domo. É dividido em 5 configurações dependendo se o anel externo e a tampa externa são soldados ou aparafusados ​​e se há amortecedor. A cúpula cobre 20 anéis guia de bicos de combustível distribuídos em dois estágios. As tampas interna e externa são usadas para estabilizar o fluxo. Os anéis interno e externo são um projeto integral, cada um revestido com várias camadas de painéis, e o painel é resfriado pelo gás introduzido pelos orifícios equidistantes da raiz. possui um anel guia do bico de ignição às 4 horas e 8 horas respectivamente, o interior da câmara de combustão é coberto por revestimento, a extremidade frontal não é fixa e o modo de conexão da extremidade traseira (saída da câmara de combustão) é o mesmo que o do V2500.

Etapa 1: desmontar

Os anéis interno e externo da câmara de combustão V2500 são encaixados e facilmente desmontados. As telhas são substituíveis individualmente e são aparafusadas aos anéis interno e externo. O anel guia do bico de combustível tem duas partes interna e externa, e é necessário polir as duas juntas de solda antes que possam ser desparafusadas, o que também é o primeiro passo para decompor completamente o anel externo.

A câmara de combustão CFM56-3 precisa ser removida somente se o defeito ultrapassar o escopo do serviço ou se algum componente precisar ser substituído ou reparado, o que começa com o polimento das juntas de solda que prendem os parafusos externos, que possuem 40 parafusos em uma configuração e 80 na outra. Quando esses parafusos são removidos, a câmara de combustão é dividida em 5 ou 4 partes (com o anel externo soldado junto com a tampa do domo). Outras peças, inclusive os painéis, são estruturas soldadas e não podem ser simplesmente desmontadas.

Etapa 2: lavar

O V2500 pode ser limpo com água quente. Se estiver muito sujo, pode ser embebido em solução alcalina (82 ~ 93 graus) por 30 ~ 90 minutos e depois limpo com água quente. De acordo com o nível de manutenção, decida se deseja fazer o FPI.

O CFM56-3 é recomendado para limpeza a vapor (100 graus C), disponível nos tipos estacionário e portátil.

Etapa 3: verificar

A câmara de combustão do V2500 pode ser desmontada em anéis interno e externo, limpa e enviada para inspeção. Danos aos anéis interno e externo geralmente são rachaduras ou ablação, que podem ser reparados por soldagem. O tamanho do local onde os anéis interno e externo são combinados e o local onde os anéis externos são combinados com o corpo devem atender aos requisitos, e uma certa rugosidade deve ser mantida, caso contrário, o reparo por pulverização deve ser realizado. Se o ladrilho está bem conectado aos anéis interno e externo, deve ser determinado medindo a folga entre eles, e o ângulo do anel guia do bico de combustível e do plano está entre 9 graus 52' 30 "e 13 graus 52' 30".

A faixa de movimento radial do anel guia do bico de combustível deve ser superior a 3,048 mm, caso contrário, ele deve ser substituído. Os métodos de inspeção para rachaduras na câmara de combustão CFM56-3, ablação e perda de revestimento são semelhantes aos do V2500. Porém, se o revestimento estiver danificado, o ladrilho não pode ser substituído como o V2500, podendo apenas ser pulverizado novamente.

Um modelo da câmara de combustão, a tampa externa são conexões soldadas, se houver danos ao reparo de brasagem a vácuo. O anel guia do bico de combustível do primeiro estágio deve ser capaz de girar livremente, mas a faixa de rotação não pode exceder 360 graus, caso contrário, deve ser reparado.

O anel guia do bico de combustível do estágio 2 está estacionário. Cada borda de vedação dos anéis interno e externo pode ser reparada por pulverização ou soldagem se estiver danificada. Depois que a câmara de combustão for dividida em várias partes, cada peça deve ser instalada em seu próprio dispositivo de inspeção para verificar o tamanho e a posição. câmara de combustão são facilmente deformados e podem ser corrigidos com ferramentas especializadas (como dispositivos hidráulicos).

Passo 4: Reparação e revestimento

Reparo do anel interno e externo V2500: quando rachaduras ou ablação da parede do anel interno e externo excede a faixa de soldagem direta, é necessário reparar a costura. ou pode ser cortado do mesmo local de outras câmaras de combustão disponíveis.

Para polir primeiro a parte rachada ou ablada da peça de reparo, a folha cortada deve ter o mesmo formato da peça danificada (o espaço entre as laterais da peça danificada deve ser mantido dentro de 0,381 mm) , e então fixado pelo método de soldagem por pontos. Após a soldagem e o polimento, os furos devem ser feitos. Os furos existentes podem ser usados ​​como modelos para marcar a localização dos furos. Em seguida, use perfuração a laser, furadeira ou EDM e outras formas de furar, você também pode fazer o mesmo furo do original manualmente.

Finalmente, o tratamento térmico consiste em liberar o estresse (a temperatura máxima é de 990 graus) e fazer a inspeção FPI. A manutenção da câmara de combustão do CFM56-3 envolve muitos reparos de soldagem porque a substituição do componente é feita por soldagem. peça de parede fina, deve ser instalada para evitar deformações durante a soldagem. Esta seção descreve o reparo de TBC (revestimento de barreira térmica) aplicado ao anel interno externo e ao revestimento da tampa da cúpula. O revestimento do revestimento consiste em duas camadas: o revestimento de base CP6023(níquel cromo alumínio ítrio) e o revestimento de superfície CP6024( zircônio ítrio). Existem 2 maneiras de remover o revestimento:

A primeira é remover os dois revestimentos ao mesmo tempo com água em alta pressão (138 ~ 410kN/m2), permitindo que 5% do resíduo do revestimento inferior e 0,03 mm do material de base sejam removidos por reparar. Em seguida, é recozido para melhorar a soldabilidade da peça e restaurar sua ductilidade. A segunda remove o revestimento superior com areia soprada a seco de alumina. Após a limpeza, faça o tratamento de recozimento.

Em seguida, prepare uma solução para remover o revestimento inferior: misture partes iguais de solução de ácido clorídrico e solução de ácido nítrico a 16 graus e, em seguida, mergulhe as peças por 3 ~ 4h (21 graus) e depois enxágue com água fria e quente e seque. Se necessário, o revestimento residual é removido com areia seca de alumina.

Pulverização de revestimento: Em primeiro lugar, proteja a posição que não é pulverizada, limpe a superfície pulverizada com areia seca de alumina, pulverize o revestimento inferior com plasma ({{0}}.1 ~ 0.15mm ), pulverize o revestimento de superfície (00,20 ~ 00,30 mm) dentro de 2 horas após a pulverização do revestimento inferior ou 0,33 ~ 0,43 mm para revestimento espesso pulverização.