西门子能源公司使用激光粉末床熔融工艺修复汽
2021 年 2 月 5 日,南极熊获悉西门子能源的增材制造和维护专家开发了使用 HybridTech 解决方案,激光粉末床融合(L-PBF)用于修复和升级涡轮叶片。
据南极熊了解,现有金属零件的修复一般采用DED等激光熔覆工艺(送粉/送丝),如果要使用金属粉末床熔合工艺对金属零件进行修复要复杂得多。
西门子能源通过在现有组件上应用激光粉末床融合 (L-PBF) 金属打印来创建具有高分辨率内部通道的结构,成功突破了这一技术限制。

据悉,SGT5-4000F燃气轮机的单片涡轮叶片改装成旋转能量。动力相当于10辆保时捷911。由于燃气轮机在运行过程中温度高、转速高,叶片尖端会被烧毁,最终导致形成间隙,使整个涡轮机的性能显着下降。这个过程会导致恶性循环:随着间隙形成的增加,叶片材料的温度会因为热空气的溢出而上升,这会导致材料损失更快,进一步增大叶尖与环之间的间隙部分。
叶片在高温下运行的损伤是不同的,使用激光粉末床融合3D打印修复更具挑战性。西门子开发了一种新的 CAD-CAM 链,可以自动调整要打印的刀片的尖端形状,使其与每个刀片完美匹配。通过将 3D 扫描技术与西门子能源团队开发的算法相结合,建立了可以参数化变形几何体的数字化修复链。此外,该团队还必须为 L-PBF 工艺开发一种极耐氧化的叶片材料。

利用激光粉末床熔化3D打印工艺修复现有零件,是仍然是一个未开发的区域,西门子将其定义为Hybrid L-PBF Repair(缩写:HybridTech)。
它需要能够将零件的物理表示无缝转换为虚拟表示,然后再转换为物理表示,以便对老化的零件进行新的修复。
第一批刀片组已经制造完毕。未来这项技术将应用于其他零件,甚至新的零件设计也可以用它来升级。
Siemens Energy 是快速成型制造的先驱,使用 3D 打印技术进行快速成型、维修和制造,并按需提供备件。此外,西门子通过其子公司 Materials Solutions-A Siemens Energy Business 为航空航天、汽车和其他高性能行业的客户提供高端生产组件以及培训和工程服务。
文章来源:《汽轮机技术》 网址: http://www.qljjs.cn/zonghexinwen/2021/0902/372.html