موضوع پروژه: بازسازی نازل ردیف دوم (2nd Stage Nozzle) توربین گازی مدل MS5001.
چکیده: این پروژه شامل فرآیند کامل بازسازی یک نازل ردیف دوم ساخته شده از سوپرآلیاژ N-155 بود. قطعه در زمان دریافت دچار آسیبهای جدی ناشی از حمل و نقل نامناسب ، تغییر شکل ابعادی (دوپهنی و اعوجاج) و مشکلات متالورژیکی ناشی از کارکرد در دمای بالا بود. تیم فنی ما با انجام آنالیزهای دقیق متالورژیکی و ابعادی، یک برنامه تعمیراتی جامع شامل اصلاح ابعادی، عملیات حرارتی تخصصی و جوشکاری اصلاحی را با موفقیت اجرا کرد و قطعه را به شرایط بهرهبرداری کامل بازگرداند.
فاز اول: ارزیابی اولیه و بازرسی ورودی
پس از دریافت قطعه، بازرسیهای دقیقی برای ارزیابی میزان آسیب انجام شد:
- بازرسی چشمی و ابعادی:
- آسیبهای فیزیکی (FOD) ناشی از حمل و نقل نامناسب مشاهده شد.
- اعوجاج و دفرمگی شدید در شیلدهای محافظ و ضعیف بودن جوشهای آنها ثبت گردید.
- ابعاد قطعه خارج از محدوده استاندارد بود و دوپهنی (Ovality) قابل توجهی در حدود ۸ میلیمتر در نازل شناسایی شد.
- سیلهای آببندی دچار زنگزدگی و خوردگی بودند که نشاندهنده استفاده از متریال نامناسب در تعمیرات قبلی بود.
- تستهای غیرمخرب (NDT):
- آزمایش مایع نافذ (PT) بر روی تمام سطوح قطعه انجام شد. خوشبختانه، با وجود آسیبهای ظاهری، هیچ ترکی در ساختار اصلی ایرفویلها یافت نشد.
فاز دوم: آنالیز متالورژیکی و ریشهیابی
برای درک وضعیت واقعی آلیاژ و تعیین بهترین روش تعمیر، آنالیزهای متالورژیکی پیشرفتهای انجام گرفت:
- بررسی ریزساختار (As-Received):
- بررسی میکروسکوپی سوپرآلیاژ N-155 در حالت دریافتی، نشاندهنده رسوبگذاری شدید فازهای ثانویه (کاربیدهای غنی از نیوبیوم) در مرزدانهها بود.
- علت: این پدیده، نتیجه قرارگیری طولانیمدت قطعه در دمای کاری بالا (حدود ۶۰۰ تا ۸۰۰ درجه سانتیگراد) است که منجر به «حساس شدن» (Sensitization) آلیاژ و کاهش خواص مکانیکی و شکلپذیری آن میشود.
- بررسیهای جوشکاری:
- آنالیز مناطق جوشکاری شده قبلی، وجود عیب «عدم نفوذ کامل» (L-O-P) را در برخی نواحی نشان داد.
️ فاز سوم: فرآیند بازسازی و اصلاح
بر اساس نتایج بازرسی و آنالیز متالورژیکی، فرآیند تعمیر در چند مرحله دقیق اجرا شد:
- اصلاح ابعادی (Fixing):
- قطعه به طور کامل در یک فیکسچر (Fixture) مخصوص و دقیق مهار شد تا اعوجاج و دوپهنی آن برطرف گردد. این مرحله در تصاویر (صفحات ۳۸ و ۳۹ فایل اصلی) قابل مشاهده است.
- عملیات حرارتی (Heat Treatment):
- مهمترین بخش فرآیند، اجرای سیکل عملیات حرارتی «آنیل انحلالی» (Solution Annealing) و تنشزدایی بود.
- نتیجه: این عملیات حرارتی با موفقیت توانست رسوبات مضر مرزدانهای را حل کرده و ساختار آلیاژ را به حالت اولیه بازگرداند. این کار خواص مکانیکی و شکلپذیری آلیاژ را برای ادامه فرآیند تعمیر و همچنین کارکرد آتی، احیا کرد.
- تعمیرات و جوشکاری:
- اصلاح و جوشکاری مجدد شیلدهای محافظ.
- تعویض کامل سیلهای آسیبدیده و زنگزده با متریال استاندارد (فولاد زنگ نزن).
- اصلاح محل پینهای خارج از مرکز.
- اجرای جوشکاری اصلاحی بر اساس دستورالعمل جوشکاری (WPS) تأیید شده.
فاز چهارم: کنترل کیفیت نهایی و تأییدیه
پس از اتمام بازسازی، قطعه مجدداً تحت بازرسیهای کیفی دقیق قرار گرفت:
- تست مایع نافذ (Post-Repair PT): آزمایش PT مجدد پس از تعمیرات انجام شد تا اطمینان حاصل شود که هیچ ترک یا عیب ناشی از فرآیند تعمیر ایجاد نشده است.
- کنترل ابعادی نهایی: اندازهگیریهای دقیق نهایی (Final Dimension) نشان داد که تمامی ابعاد بحرانی قطعه، از جمله پارامترهایی که در ابتدا دارای خطا بودند (مانند R و J)، با موفقیت به محدوده تلرانسی استاندارد بازگردانده شدهاند.
- تکمیل اسناد: پروژه با تکمیل «فاینال بوک»، شامل تمامی گزارشهای بازرسی (ورودی و نهایی)، نتایج آنالیز متالورژیکی، گواهیهای جوشکاری و نقشههای ابعادی، با موفقیت خاتمه یافت.
