KUGELSTRAHLEN-ERFOLGSGESCHICHTEN FÜR TURBOMASCHINEN UND ENERGIEERZEUGUNG

Turbinenschaufeln und -becher

Ein häufiges Anwendungsgebiet für Reibkorrosion ist der Schwalbenschwanzfuß von Turbomaschinenschaufeln. Kugelstrahlen wird häufig eingesetzt, um Reibkorrosionsschäden an diesen Füßen zu verhindern. Schaufelfüße weisen eine charakteristische Tannenbaumform auf. Die enge Passung in Verbindung mit hohen Belastungen erfordert das Kugelstrahlen der Oberflächen, um Reibkorrosionsschäden vorzubeugen. Viele Turbinen- und Verdichterschaufelfüße werden als OEM-Teile kugelgestrahlt und bei der Überholung erneut kugelgestrahlt, um die durch Reibkorrosion entstandenen Materialablagerungen wiederherzustellen. Die Scheiben oder Räder, die die Klingen tragen, sollten ebenfalls kugelgestrahlt werden.

Um zur Hauptseite der Erfolgsgeschichten zurückzukehren,klicken Sie hier

Anwendungsbereiche

Das Kugelstrahlen hat sich als wirksam erwiesen, um die Lebensdauer und Leistung von Metallbauteilen zu verlängern, indem es diese vor Ermüdung, Reibermüdung, Spannungsrisskorrosion und einer Vielzahl anderer Ausfallmechanismen schützt. Im Folgenden werden einige Erfolgsgeschichten aus dem Bereich Turbomaschinen/Energieerzeugung vorgestellt:

• Speisewasservorwärmer
• Membrankupplungen
• Turbinenschaufeln und -schaufeln

Speisewasservorwärmer

In acht Hochdruck-Speisewasservorwärmern, die in einer Energieerzeugungsanlage eingesetzt werden, wurden große thermische Ermüdungsrisse festgestellt. Diese Anlagen arbeiteten sowohl unter hohen Temperaturen als auch unter thermischer Ermüdung. An- und Abfahrvorgänge verursachten thermische Ermüdung. Der stationäre Betrieb erfolgte bei 250–350 °C (480–660 °F). Die Risse verliefen umlaufend in der Wärmeeinflusszone der Schweißnaht zwischen Wasserkammer und Rohrboden. Die Ermüdungsrisse wurden auf die jahrelange Betriebsdauer und 747 An- und Abfahrzyklen der Anlage zurückgeführt. Dies gab Anlass zur Sorge um die Restlebensdauer der Anlagen. Die Rissstellen wurden bearbeitet und kugelgestrahlt. Nachfolgende Inspektionen zeigten, dass nach fünf Betriebsjahren und 150 An- und Abfahrzyklen keine weiteren Ermüdungsrisse auftraten.

Membrankupplungen

Membrankupplungen aus Metall werden häufig in Turbomaschinen eingesetzt. Sie gleichen Systemfehlausrichtungen durch Biegung aus. Diese Biegung bzw. zyklische Belastung birgt das Risiko von Ermüdungsbrüchen. Forscher kamen zu dem Schluss, dass das elektrochemische Bearbeitungsverfahren (ECM) geometrisch nahezu perfekte Bauteile erzeugt. Bei rasterelektronenmikroskopischen Untersuchungen stellten sie jedoch fest, dass sich infolge der ECM-Bearbeitung mitunter kleine Hohlräume auf der Bauteiloberfläche bilden. Diese Hohlräume erzeugen offenbar Spannungskonzentrationen, die zu vorzeitigem Versagen führen. Durch Kugelstrahlen nach der ECM-Bearbeitung konnte dieser Mangel behoben und die Dauerfestigkeit der Membrankupplungen deutlich verbessert werden.

KONTAKT

KUGELTRAHMEN