Patent PL-436259-A1 (PL)
Inventor: KRAWCZYK JACEK
IPC: G01N23/20
Filed: 2020-12-07
Abstract: Przedmiotem wynalazku jest nieniszczący sposób określania liczby granic niskokątowych w piórze monokrystalicznej łopatki turbiny gazowej, wykonanej z nadstopu niklu, zwłaszcza łopatki silnika lotniczego lub generatora energetycznego, poddanej wcześniej obróbce cieplnej stanowiącej ostatni etap produkcji łopatki, polegający na tym, że najpierw przeprowadza się fazę przygotowawczą, w ramach której określa się obszar stanowiący wycinek pióra o zerowym nachyleniu jego powierzchni (δ = 0 ± 0,1°) względem osi (Z) łopatki stanowiącej oś prostopadłą do płaszczyzny podstawy łopatki, następnie na tak określonym wycinku pióra ustala się lokalizację dwóch charakterystycznych punktów z których jeden punkt (R<sub>S</sub>) jest usytuowany w odległości od 1 do 5 mm od górnego bandaża pióra, a drugi punkt (R<sub>E</sub>) jest usytuowany na wysokości równej 1/2 długości pióra, ponadto przy wykorzystaniu wycinka o zerowym nachyleniu jego powierzchni (δ = 0 ± 0,1°) względem osi (Z) łopatki oraz cięciwy (BL2*) leżącej na wysokości punktu (R<sub>E</sub>) umownie dzieli się pióro na cztery obszary (ET), (EL), (ST) i (SL), po czym znaną metodą dokonuje się pomiaru kątów (δ) nachylenia tych obszarów względem osi (Z) oraz pomiaru kątów (ε) obrotu tych obszarów względem cięciwy (BL1*) leżącej na wysokości punktu (R<sub>S</sub>) i cięciwy (BL2*), a główną fazę sposobu według wynalazku realizuje się w kilku następujących po sobie etapach: 1 w pierwszym etapie oczyszcza się pióro (1) łopatki z zanieczyszczeń, zwłaszcza z pozostałości formy odlewniczej, poprzez obróbkę strumieniowo-ścierną, - w drugim etapie przeprowadza się proces elektrolitycznego polerowania powierzchni łopatki, - w trzecim etapie na pióro łopatki kieruje się wiązkę promieniowania rentgenowskiego polichromatycznego i rejestruje się dwa obrazy dyfrakcyjne Lauego z dwóch charakterystycznych punktów (R<sub>S</sub>) oraz (R<sub>E</sub>), - w czwartym etapie dokonuje się obrotu otrzymanych obrazów dyfrakcyjnych Lauego o kąt 90° ± 1° względem cięciwy łączącej krawędź natarcia z krawędzią spływu pióra, to jest cięciwy (BL1*) dla punktu (R<sub>S</sub>) i (BL2*) dla punktu (R<sub>E</sub>), a następnie dokonuje się dwóch kolejnych obrotów każdego z obrazów dyfrakcyjnych względem osi (Z) o kąty typu (ε), odpowiadające obszarom (ET) i (EL) oraz (ST) i (SL) otrzymując w efekcie cztery obrócone Lauegramy — po jednym dla każdego z czterech obszarów, - w piątym etapie z każdego obróconego obrazu dyfrakcyjnego Lauego określa się dwie składowe orientacji wektora [001] rdzeni dendrytów α<sub>M</sub> oraz α<sub>N</sub> dla każdego z obszarów (ET), (EL), (ST) i (SL), - w szóstym etapie dokonuje się pomiaru kąta (β) — będącego kątem pomiędzy prostą równoległą do cięciwy (BL*) i przechodzącą przez środek obrazu dyfrakcyjnego Lauego oraz prostą przechodzącą przez plamkę refleksu 001 oraz środek obrazu dyfrakcyjnego Lauego - z każdego z finalnie obróconych obrazów, odpowiednio dla każdego z czterech obszarów pióra (ET), (EL), (ST) i (SL), - w siódmym etapie na podstawie zależności opisanych wzorami (1) i (2), określa się kąt (α*) nachylenia wektora [001] względem krawędzi spływu lub krawędzi natarcia pióra oraz kąt (β*) obrotu rzutu wektora [001] na płaszczyznę bazową względem odcinków linii wygięcia (CL) pióra odpowiednich dla każdego z czterech obszarów pióra: (ET), (EL), (ST) oraz (SL), - w ósmym etapie oblicza się cząstkową liczbę granic niskokątowych dla każdego z czterech obszarów (ET), (EL), (ST) oraz (SL) według wzoru (3), gdzie L oznacza długość pióra, D — grubość pióra w danym obszarze (ET), (EL), (ST), (SL), - w dziewiątym etapie, według wzoru (4), określa się liczbę granic niskokątowych dla całego pióra łopatki sumując liczbę granic z obszarów (ET), (EL), (ST) oraz (SL) i dodając liczbę granic N<sub>Z</sub> dziedziczonych z zamka (2) łopatki.