専門家解説:​​ 航空エンジンの燃焼室を完全に改修する方法

航空エンジンの燃焼室は高圧と高温の下で動作するため、一定期間使用すると茶色になったり、焦げたりすることがありますが、一連のメンテナンスプロセスを経ると、見た目が新品同様になるだけでなく、動作も新品同様になります。新しい。

V2500 および CFM56-3 ターボファン エンジンを例に挙げます。燃焼室はショートリング構造で、20個の渦燃料ノズルが高圧コンプレッサーからの霧燃料と空気を噴射し、点火ノズルで点火することで熱応力の低い定常燃焼モードを実現します。V2500の燃焼室は接続されています。内輪と外輪はしまりばめによって締結されます。外側リングのドームには 20 個の燃料ノズル ガイド リングが等間隔に配置され、20 枚のコーティングされたタイルと一致しています。内輪と外輪は5層に分かれており、各層には10枚のコーティングタイルがあり、内腔全体がコーティングで覆われるようにタイルが密に配置されています。

外輪の上部はNo.7～8の燃料ノズル付近、つまり4～5時の位置に2つの点火ノズルガイドリングが連続して配置されています。外輪の上面には燃焼室前端の固定位置となるブッシュ付きの穴が5つあります。内外輪壁の大穴から導入されるガスは主に燃焼室の燃焼室の燃焼を低減するために使用されます。燃焼のごく一部を除いて、高圧タービンの入口温度。側壁の小さな穴から入ったガスは、タイル裏の櫛の隙間を通って壁やタイルを冷却します。内輪はフランジを介して本体と接続されており、燃焼室の出口は1段目近くにあります。高圧タービンのガイドブレード。

CFM56-3 燃焼室は、内輪、外輪、内カバー、外カバー、ドームカバーで構成されています。外輪と外カバーの溶接式かボルト固定式か、緩衝材の有無により5つの形状に分かれます。ドームは 2 段に分散された 20 個の燃料ノズル ガイド リングを覆っています。内外カバーは流れを安定させるために使用されます。内外輪は一体設計であり、それぞれが何層ものパネルで裏打ちされており、パネルは根元から等距離にある穴から導入されるガスによって冷却されます。外輪点火ノズルガイドリングがそれぞれ4時と8時位置にあり、燃焼室内はコーティングで覆われており、前端は固定されておらず、後端（燃焼室出口）の接続形態は、と同じV2500のものです。

ステップ 1: 分解する

V2500 燃焼室の内輪と外輪は嵌合されており、簡単に分解できます。シングルは個別に交換可能で、内輪と外輪にボルトで固定されています。燃料ノズル ガイド リングには内側と外側の 2 つの部品があり、ネジを外す前に 2 つの接合部のはんだ接合部を研磨する必要がありますが、これも最初の作業です。外輪を完全に分解するステップ。

CFM56-3 燃焼室を取り外す必要があるのは、欠陥がサービス範囲を超えている場合、またはコンポーネントの交換または修理が必要な場合に限られます。まず、外部ボルトを保持しているはんだ接合部を研磨して取り除きます。これらのボルトを取り外すと、燃焼室は 5 つまたは 4 つの部分に分割されます (外輪とドーム カバーが溶接されています)。パネルを含むその他の部品は溶接構造になっており、簡単に分解することはできません。

ステップ 2: 洗浄

V2500 は熱湯で洗浄できます。汚れがひどい場合は、アルカリ溶液（82〜93度）に30〜90分間浸し、その後熱湯で洗浄できます。メンテナンスのレベルに応じて、FPI を行うかどうかを決定します。

CFM56-3はスチーム洗浄（100℃）に推奨されており、据え置き型とポータブル型があります。

ステップ 3: 確認する

V2500 の燃焼室は内輪と外輪に分解し、洗浄して検査に出すことができます。内外輪の損傷は亀裂やアブレーションが多く、溶接で修復可能です。内外輪の嵌合部と外輪の本体との嵌合部の寸法が要件を満たしている必要があります。一定の粗さを維持する必要があります。そうでない場合は、スプレー修理を実行する必要があります。タイルが内リングと外リングに適切に接続されているかどうかは、それらの間の隙間を測定することによって判断する必要があります。燃料ノズル ガイド リングと平面の角度は 9 度 52 '30 インチから 13 度 52 ' 30 インチの間です。

燃料ノズル ガイド リングの半径方向の移動範囲は 3.048mm を超える必要があります。そうでない場合は、交換する必要があります。CFM56-3 燃焼室の亀裂、アブレーション、およびコーティングの損失の検査方法は、V2500 の検査方法と同様です。ただし、コーティングが損傷した場合、V2500のようにタイルを交換することはできず、再スプレーすることしかできません。

燃焼室のモデル、外側カバーは真空ろう付け修理に損傷がある場合、ろう付け接続されています。第 1 段燃料ノズル ガイド リングは自由に回転できなければなりませんが、回転範囲は 360 度を超えることはできません。修理される。

ステージ 2 の燃料ノズル ガイド リングは固定されています。内外輪の各シールエッジは、損傷した場合はスプレーや溶接で補修できます。燃焼室をいくつかの部分に分割した後、各部分を検査治具に取り付けてサイズや位置を確認します。燃焼室は変形しやすいため、専用の工具（油圧装置など）を使用して修正できます。

ステップ4：補修とコーティング

V2500の内輪と外輪の修理：内輪と外輪の壁の亀裂や磨耗が直接溶接の範囲を超える場合、縫い合わせを修復する必要があります。修理される材料はリング壁と同じ材質と厚さで作られている場合があります。または、他の利用可能な燃焼室の同じ場所から切り取ってもよい。

補修部品の割れや削れ部分を研磨して除去するには、まずカットシートを損傷部分と同じ形状にする必要があります（損傷部分の側面間の隙間は0.381mm以内に保つ必要があります）。をスポット溶接で固定します。溶接と研磨後、ドリル穴を開ける必要があります。既存の穴を、ドリル穴の位置をマークするためのテンプレートとして使用できます。次に、レーザー穴あけ、ボール盤、放電加工などの方法を使用して穴あけを行い、元の穴と同じ穴を手作業で開けることもできます。

最後に熱処理で応力を解放し（最高温度は990度）、FPI検査を行います。CFM56-3の燃焼室整備は、部品交換が溶接で行われるため、溶接修理が多くなります。薄肉部品の場合、溶接時の変形を防ぐために取り付ける必要があります。内輪、外輪、ドームカバーのライニングに施されたTBC(遮熱コーティング)の補修について説明します。ライニングのコーティングは、下地コーティングCP6023(ニッケルクロムアルミニウムイットリウム)と表面コーティングCP6024(ジルコニウムイットリウム）。コーティングを除去するには 2 つの方法があります。

1つ目は、高圧水（138〜410kN/m2）で2つのコーティングを同時に除去することで、1回あたり5％の底部コーティング残留物と0.03mmのベース材料を除去することができます。修理。次に、部品の溶接性を高め、延性を回復するために焼きなまされます。2 番目の工程では、アルミナのドライブロー砂でトップ コーティングを除去します。洗浄後、アニール処理を施します。

次に、下層コーティングを除去するための溶液を調製します。16 度の塩酸溶液と硝酸溶液を同量混合し、3 ～ 4 時間 (21 度) 浸漬し、その後水と温水ですすいで乾燥させます。必要に応じて、残ったコーティングをアルミナドライブローサンドで除去します。

コーティング溶射：まず溶射されていない位置を保護し、アルミナドライブローサンドで溶射面を清掃し、下層コーティング（{{0}}.1～0.15mm）をプラズマ溶射します。 )、下塗り塗装後2時間以内に表面塗装(0.20～0.30mm)を吹き付け、厚塗りの場合は0.33～0.43mmを吹き付けてください。スプレーすること。