بررسی مکانیزم تخریب در پره سوپر آلیاژی پایه نیکل در توربین گاز با توان 3/5 مگاوات به کمک المان محدود و آزمایش های تجربی

موتور - توربین های گاز از جمله ماشین های تولید توانی هستند که امروزه در کشور ما کاربرد قابل توجهی دارند. این غول های ساخته شده از فلزات آلیاژی، در حوزه های موتور هواپیما، تولید برق و پمپاژ نفت بیشترین کاربرد را دارند و در مقابل مصرف سوخت، توان مورد نیاز جهت به حرکت واداشتن ژنراتور ها و پمپ ها را فراهم می نمایند. در سال های اخیر نیاز به بازده بالاتر سبب شده است آلیاژ های مورد استفاده جهت ساخت قطعات این موتور های غول پیکر روزبه روز بهتر و در عین حال گران تر شود. شکست ناگهانی و پیش بینی نشده قطعات حساس توربین، سبب وارد آمدن صدمات گزاف بر کل سیستم می شود. در این پژوهش یکی از موارد شکست متداول در این صنعت گران قیمت مورد مطالعه قرار گرفته است. بررسی قطعات با واماندگی پرتکرار، شناسایی تکنولوژی مواد و ساخت قطعات، بررسی چشمی و متالورژیکی سطوح شکست، مطالعات مبتنی بر یافتن دلایل شکست، آزمایش های مکانیکی – ارتعاشاتی، آزمایش های متالورژیکی و هم چنین تحلیل های المان محدود از دیدگاه ارتعاشاتی از جمله موارد به کارگرفته شده در این تحقیق است. بررسی واماندگی پره آلیاژی ساخته شده از سوپرآلیاژ پایه نیکل دارای هندسه پیچیده 3بعدی و مشخص نمودن دلایل شکست، هدف اصلی این پژوهش بوده است. بررسی های به عمل آمده نشان داده که بازرسی های انجام شده برروی این این ردیف از پره ها در زمان سرویس، بدون توجه به عمر خزشی صورت گرفته است. هم چنین مشاهده نشانه های خستگی پرچرخه(خطوط ساحلی در تصاویر میکروسکوپی) و تحلیل های المان محدود دلیلی بر تسریع شکست این ردیف از پره ها به وسیله مکانیزم خستگی است.