Nuestro país ha logrado avances notables en la tecnología de fundición de álabes de sección caliente para turbinas de gas y está eliminando gradualmente la dependencia de la tecnología extranjera y formando un sistema de investigación independiente y original. Sin embargo, todavía existe una cierta brecha en comparación con el nivel avanzado internacional.
Recientemente, nuestro país ha logrado avances notables en el CONTROL DEL CONTENIDO DE IMPUREZAS DE SUPERALEACIONES, tecnología de solidificación direccional, TECNOLOGÍA DE PREPARACIÓN DE NÚCLEOS Y CUBIERTAS CERÁMICAS, TECNOLOGÍA DE TRATAMIENTO TÉRMICO, etc. Por ejemplo, en el aspecto de la fusión al vacío de purificación pura de superaleaciones, la composición de la aleación se puede controlar con precisión mediante la tecnología de refinación por inducción al vacío, y las impurezas y los elementos gaseosos con bajo punto de fusión se pueden reducir para evitar la oxidación secundaria. La investigación de refinación desoxidante se centra en la optimización de los parámetros de vacío, los materiales del crisol y el proceso de fundición. Al utilizar materias primas de alta pureza complementadas con materiales de crisol inertes y un proceso de fundición optimizado, las impurezas se pueden controlar de manera más efectiva y se pueden obtener aleaciones maestras fundidas de alta calidad.
En términos de tecnología de solidificación direccional, se han utilizado ampliamente tecnologías como el método de solidificación de alta velocidad y el método de enfriamiento de metal líquido. Al forzar el establecimiento de un gradiente de temperatura en una dirección específica, se pueden obtener cristales columnares o monocristales con una orientación específica, lo que puede mejorar significativamente el rendimiento de la cuchilla.
Además, la tecnología de soldadura fuerte al vacío desempeña un papel importante en la conexión de componentes complejos de álabes de turbinas, lo que puede evitar eficazmente la deformación por soldadura. La preparación del revestimiento de álabes de turbinas de gas también requiere un entorno de vacío.
Sin embargo, la industria de las turbinas de gas en nuestro país comenzó relativamente tarde y algunas tecnologías y procesos clave aún necesitan ser mejorados y perfeccionados. Por ejemplo, en la fabricación de álabes monocristalinos, el control de la orientación de los cristales, la uniformidad de la microestructura y otros aspectos pueden necesitar ser optimizados constantemente. El rendimiento y la estabilidad de la calidad de las superaleaciones también tienen margen de mejora. La precisión de mecanizado y fabricación de estructuras de refrigeración complejas también necesita una mejora continua para cumplir con los requisitos de rendimiento más altos de las turbinas de gas.
Con la continua inversión de China en investigación y desarrollo de turbinas de gas e innovación tecnológica, se espera que el proceso de fundición de álabes de sección caliente de turbinas de gas logre mayores avances, lo que mejorará aún más el nivel de investigación y desarrollo independiente y de fabricación de turbinas de gas de China.
Por ejemplo, en 2020, el proyecto nacional de gran envergadura "Base industrial fuerte" emprendido por Dongfang Turbine -- "Proceso de fundición de precisión y revestimiento cerámico de álabes resistentes a altas temperaturas de turbinas de gas pesadas" pasó con éxito la aceptación del grupo de expertos. El proyecto ha mejorado la línea de prueba piloto de fundición de precisión de álabes, ha formado la especificación del proceso de preparación de álabes y el estándar técnico con derechos de propiedad intelectual independientes y ha llenado una serie de lagunas técnicas nacionales.
En junio de 2024, la turbina de gas pesada "Taihang 110" de AVIC pasó la verificación y evaluación del producto del grupo de expertos, lo que marca que la primera turbina de gas pesada de 110 MW de China con derechos de propiedad intelectual independientes pasó la verificación completa, llenando el vacío de los productos nacionales de este grado de potencia. Con una potencia diseñada de 110 MW, tiene las ventajas de una puesta en marcha rápida, una alta eficiencia térmica integral y un fácil mantenimiento. Puede utilizar una variedad de combustibles como petróleo, gas natural y gas de poder calorífico medio y bajo para generar electricidad.
En general, la tecnología de fundición de álabes de sección caliente de turbinas de gas se está desarrollando y progresando continuamente en China, pero aún necesita esfuerzos continuos e innovación para lograr un mayor nivel de avance tecnológico y desarrollo industrial.
