Ursachenanalyse der Rissbildung an der Gasaustrittskante einer Gasturbinenbrennkammer

PM Artikel

01.06.2024

Ursachenanalyse der Rissbildung an der Gasaustrittskante einer Gasturbinenbrennkammer

H. Zhang , G. Zhang , T Zhao , L. Liu , C. Dong , S. Qu und Z. Zhang

Materialographie

Metall- & Materialphysik

Mechanisches Werkstoffverhalten bei hoher Temperatur

Mikrostrukturtransformation

Gasturbinenbrennkammer

Dendritische Grenzen

Metallographische Untersuchung

Thermische Ermüdungsrissbildung

Zyklische thermische Belastung

Nach einem 100-stündigen Prüfstandstest wurden mehrere Risse an der Gasaustrittskante einer ringförmigen Brennkammer festgestellt. Makro- und mikroskopische Untersuchungen zeigen lokale Verformungen und Verfärbungen in der halbkreisförmigen Überhitzungszone und Risse sowohl entlang dendritischer Grenzen als auch entlang von Korngrenzen. Detaillierte metallografische Untersuchungen zeigen die mikrostrukturelle Umwandlung in der Überhitzungszone, wo sich feindisperse Phasen mit höherer Härte ausgeschieden und die plastische Verformungsfähigkeit des Werkstoffs verringert haben. Die ungleichmäßige Verteilung der Brennerflamme führte zu einer erhöhten zyklischen thermischen Belastung, die hauptsächlich von dendritischen Grenzflächen aufgenommen wurde und zu vorzeitiger thermischer Ermüdungsrissbildung führte. Es werden einschlägige Vorschläge zur Verbesserung der Betriebssicherheit gemacht.

Zitieren Sie diesen Artikel

Zhang, H., Zhang, G., Zhao, T, Liu, L., Dong, C., Qu, S. and Zhang, Z.. "Cause analysis of the cracking at the gas outlet edge of a gas turbine combustor" https://doi.org/10.1515/pm-2024-0033 © 2023 Walter de Gruyter GmbH, Berlin/Boston, Germany

Zeitschrift

Practical Metallography, vol. 61, no. 6, 2024, pp. 398-410

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