W budowie turbin spalinowych dazono przez dobranie odpowiedniego skladu i sposobu wytwarzania do nadania tworzywu na lopatki mozliwie wielkiej wytrzyma¬ losci na pelzanie i zmeczenie, poniewaz odpowiednie na lopatki tworzywo winno posiadac oprócz wlasciwosci kujnosci i obrabialnosci dostateczna wytrzymalosc na rozrywanie i utlenianie oraz dostatecz¬ na wydluzalnosc, ciagliwosc i twardosc.Podstawa wynalazku jest zalozenie, ze pewine sposoby napedu turbin spalinowych wplywaja zasadniczo na zmiane tych wlasciwosci lopatek. Taki sposób napedu ma miejsce w tym przypadku, gdy turbina spalinowa zostaje napedzana paliwem sta¬ lem w postaci pylu, zwlaszcza zas pylem weglowym. Wiadomo powszechnie, ze we¬ giel zawiera mineralne domieszki, to jest takie skladniki, które podczas procesu spa¬ lania wegla nie ulegaja spalaniu, jak np popiól. Podczas odbywajacego sie procesu spalania dawki pylu weglowego w komorze spalania turbiny spalinowej popiól po¬ szczególnych czastek wegla zostaje stopio¬ ny przy wystepujacych wówczas tempera¬ turach spalania, zamieniajac sie na plynny zuzel. Podczas rozprezania sie strumienia gazu spalinowego w dyszy kropelki zuzla krzepna wskutek ochlodzenia i uderzajaw tym stanic O krawedz lopatki i jej boczna czesc, która odchyla strumien gazu z jego kierunku wlotu. Twardosc bezpasta^H*- wych pierwotnie domieszek jes&t wprawdzie mala, lecz wzrasta znaczcie wskutek sta¬ piania wzglednie spiekania i pózniejszego naglego ochlodzenia, wobec czego warunki, jakim winny odpowiadac lopatki pod wzgledem ich wytrzymalosci na zdzieranie w tych warunkach pracy, byly dotychczas nieznane. O ile w zwyklym napedzie tur¬ bin spalinowych ^aposapca p*K^ gazowych i plynnych lopatki, dostatecznie wytrzyma¬ le na pelzanie i zmeczenie, wykazywaly równiez dostateczna^ wytrzymalosc na zdzieranie, o tyle w przypadku stosowania stalego paliwa warunki, jakim winny od¬ powiadac lopatki, odwracaja sie; przy do¬ statecznej wytrzymalosci na zdzieranie mozna uzupelnic warunki, stawiane Ity- trzymalosci lopatek na pelzanie i zmecze¬ nie, przez zastosowanie pewnego zabiegu, polegajacego na dodaniu pewnej ilosci mo¬ libdenu do tworzywa lopatek.Wychodzac z tych zalozen, próbowano w rózny sposób powiekszyc wytrzymalosc lopatek na zdzieranie. W celu powieksze¬ nia granicy elastycznosci tworzywa na lo¬ patki, poddane dzialaniu temperatur, za¬ chodzacych podczas spalania paliwa, sto¬ sowano pierwotnie tworzywo, skladajace sie w przyblizeniu z 65 czesci wagowych niklu, 15 czesci wagowych chromu, 10 czesci wagowych zelaza i 7 czesci wago¬ wych molibdenu, które to lopatki zaopa¬ trywano w twarda powloke przez chromo- wanie droga galwaniczna, jednakze two¬ rzywo to nie dalo pomyslnych wyników.Nastepnie badano wplyw poszczególnych skladników stopu, zwlaszcza wolframu, na wlasnosci tworzywa lopatki. Dwa tworzy¬ wa, których zawartosc wolframu wynosila 2,38% wzglednie 5,13%, nie daly zadowa¬ lajacych wyników. Przytem tworzywo o wiekszej zawartosci wolframu posiadalo molibdsa o zawartosci, wynoszacej 6,35%.Opierajac sie na doswiadczeniach stwier¬ dzajacych, ze zawartosc kobaltu w tych stopach powoduje powstanie niezmiernie twardych tworzyw, umozliwiajacych jed- nakze ich obróbke mechaniczna, poddano próbom tworzywa, zawierajace kobalt w ilosci do 60%, molibden w ilosci do 10% i wolfram w ilosci do 5%. Okazalo sie jed¬ nakze, ze i te tworzywa takze nie posiada¬ ja dostatecznej wytrzymalosci na zdziera¬ nie.Jednoczesnie próbowano zmniejszyc wielkosc odchylania strumienia gazów spaliaewych na wloese przez powiekszenie promienia luka wglebienia lopatki, wsku¬ tek czego lopatka wypadala szersza. Mi¬ mo osiagnietego w ten sposób zmniejszenia naprezen w lopatce nie osiagtoceto jednak¬ ze dobrych wyników zapomoca podanych wyzef tworzyw.Przeprowadzone nastepnie szeregi prób, polegajace na chlodzeniu lopatek, takze nie daly dobrych rezultatów, gdyz chlodzone lopatki zostaly podczas pracy znacznie zdarte.Przeprowadzono równiez dalsze próby z lopatkami, powleczonemi twardemi war¬ stwami W ten sposób wypróbowano utwardzane lopatki z powlokami, sklada- jacemi sie z chromu, niklu i zelaza. Mimo chlodzenia lopatek stawaly sie one znowu miekkie i byly po krótkim czasie iwtgryzio- ne* Dalsze próbyr polegajace na powieksze¬ niu zawartosci wolframu ponad 5%, daly wreszcie dobre wyniki. Okazalo sie zwla- sizcza, ze lopatka, wykonana z utwardzone¬ go stopu, skladajacego sie z 18% wolfra¬ mu, 2% wanadu, 3% glinu, 4% chromo, 1 % molibdenu i 72% zelaza, zawierajacego zwykle domieszki wegla, krzemu i L d,r poddana stalemu dzialaniu strumienia czynnika napedowego1 nie wykazala uszko¬ dzen; twardosc lopatki byla przytem za¬ chowana najlepiej zapomoca chlodzenia jej podczas ruchu* Poniewaz stopy z po- — 2 —dobna zawartoscia jedynie chromu i mo¬ libdenu zawiodly, nalezy dobry wynik pró¬ by przypisac znacznej stosunkowo zawar¬ tosci wolframu, a mianowicie powyzej 15%.W mysl wynalazku otrzymuje sie zatem wytrzymala na zdzieranie lopatke, zwla¬ szcza lopatke do turbin spalinowych na paliwo w postaci pylu* o ile bok lopatki, o który uderza strumien czynnika napedowe¬ go przy wlocie do przestrzeni miedzy lo¬ patkami i który powoduje zmiane kierunku przeplywu tego strumienia, jest wykonany ze stopu wolframowego z zawartoscia wol¬ framu powyzej 15% oraz o ile ten bok lo¬ patki jest chlodzony. Bardzo dobry stop otrzymuje sie przy zawartosci wolframu, wynoszacej 15 — 20%, zawartosci wana¬ du, wynoszacej 1 — 3%, zawartosci glinu, wynoszacej 2 — 4% i reszty zelaza ze rwyklemi jego domieszkami. Bardzo dobry stop, skladajacy sie z 18% wolframu, 2% waaaadu, 3% glinu, 4% chromu, 1% mo¬ libdenu i 72% zelaza, moze w mysl wyna¬ lazku zawierac dodatki chromu w grani¬ cach od 0 do 20% i molibdenu w grani¬ cach od 1 — 10%, przyczem odpowiadaja¬ ce im zawartosci zelaza odpowiednio ma¬ leja.Po osiagnieciu dodatnich wyników prób ze stopami wolframowemi, zawieraja- cemi wolfram powyzej 15%, dokonano yeszcze uzupelniajacych prób, polegajacych na powiekszaniu w dalszym ciagu zawar¬ tosci wolframu. Przytem otrzymano bar¬ dzo dobre stopy z zawartoscia wolframu w granicach od 85 do 90 %., Poniewaz takie stopy wskutek wielkiej zawartosci wolfra¬ mu sa bardzo drogie, próbowano wykonac z nich tylko te czesc lopatki, w której na¬ stepuje jej nagryzanie, mianowicie czesc lopatki, na która trafia strumien czynnika napedowego przy wlocie do przestrzeni miedzy lopatkami, gdzie zostaje zmieniony kierunek przeplywu tego strumienia, pod¬ czas gdy pozostala czesc lopatki, tak zwa¬ na czesc rdzeniowa, zostala wykonana ze zwyklych stopów stalowych- Ta próba da- la dobre wyniki wówczas, gdy polaczenie pomiedzy boczna czescia lopatki i jej czescia rdzeniowa odpowiadalo wysokim termicznym naprezeniom; takie polaczenie wykonano zapomoca lutowania twardym lutem wzglednie zapomoca spawania. W mysl wynalazku wskazane jest zatem wy¬ konanie lopatki, której chlodzona czesc, wystawiona na dzialanie trafiajacego ja strumienia czynnika napedowego przy wlo¬ cie do przestrzeni miedzy lopatkami i zmieniajaca kierunek przeplywu tego stru¬ mienia, jest wykonana ze stopu wolframo¬ wego, zawierajacego wiecej niz 15% wol¬ framu, natomiast pozostala czesc lopatki, a mianowicie jej rdzen, ze stopu stalowe¬ go. Boczna czesc lopatki i jej rdzen sa po¬ laczone zapomoca lutowania twardym lu¬ tem wzglednie zapomoca spawania.Bardzo dobre wyniki wykazuje lopat¬ ka, której zawartosc wolframu, wynoszaca np. 85—90% stopu wolframowego1 tworza¬ cego boczna czesc lopatki, jest wyzsza, niz zawartosc wolframu stopu stalowego, two* rzacego rdzen lopatki, która wynosi 15 — 20%.Na rysunku przedstawiono kilka przy¬ kladów wykonania przedmiotu wynalaz¬ ku. Fig, 1 przedstawia lopatke, wykonana calkowicie z jednego stopu wolframowego w widoku zboku, fig. 2 — poziomy prze¬ krój wzdluz linji II—II na fig. 1, a fig. 3 — pionowy przekrój wzdluz linji III—III na fig. 2, fig. 4 — widok zboku lopatki z boczna czescia, wykonana ze stopu o wiek¬ szej zawartosci wolframu, fig. 5 — poziomy przekrój wzdluz linji V—V na fig, 4, a fig* 6 — pionowy przekrój wzdluz linji VI—VI na fig. 5.Na fig. 2 strzalka 1 oznacza kierunek przeplywu strumienia czynnika napedowe¬ go. Jak wykazaly doswiadczenia, lopatki w dotychczasowem wykonaniu byly w miej¬ scach 2 i 3, czyli na krawedzi wlotowej i — 3 —ha iej czesci powierzchni lopatki, na której strumien zmienia kierunek przeplywu na^ dany mu przy wlocie, mocno nagryzane. W mysl wynalazku unika sie nagryzania lo¬ patki w miejscach 2 i 3, jesli te czesci lo¬ patki sa wykonane ze stopu wolframowego, zawierajacego wiecej niz 15% wolframu,, a jako bardzo dobra okazala sie lopatka, wy¬ konana ze stopu, zawierajacego 18% wol¬ framu, 2% wanadu, 3% glinu, 4% chromu, 1 % molibdenu i 72% zelaza, przyczem ze¬ lazo zawiera, oczywiscie, zwykle domieszki w postaci wegla, manganu, krzemu i t. d.W celu utrzymania twardosci tworzywa lo¬ patki 4, zastosowane jest jej chlodzenie.Czynnik chlodzacy doplywa kanalem 5 w podstawie lopatki, chlodzac krawedz wlo¬ towa 2 wskutek dalszego przeplywu wzdluz tej krawedzi w wydrazeniu 6, a nastepnie chlodzi caly wysoko natezony bok lopatki wskutek przeplywu wzdluz podluznego wy¬ drazenia 7, do którego przeplywa przez poprzeczne wydrazenie 8 lopatki. Ogrzany w lopatce czynnik chlodzacy odplywa ka¬ nalem 9. Kanaly 5 i 9 sa przytem wykona¬ ne w kadlubie wirnika, co nie jest uwi¬ docznione na rysunku.Dalszy przyklad wykonania lopatki, wedlug fig/4 — 6, odpowiada przykladowi wykonania lopatki wedlug fig. 1 — 3, z ta jednak róznica, ze boczna czesc 10 lopatki, na która trafia strumien czynnika naped- nego przy wlocie do przestrzeni 11 miedzy lopatkami i na której zmienia swój kieru¬ nek przeplywu, jest wykonana ze stopu wolframowego o zawartosci wolframu prze¬ kraczajacej 15%, podczas gdy pozostala Czesc lopatki, mianowicie rdzen 12 lopatki, jest wykonana ze stopu stalowego. Naj¬ lepsze wyniki uzyskuje sie, gdy boczna czesc 10 lopatki jest wykonana z 85—90% stopu wolframowego, a rdzen 12 lopatki ze stopu stalowego, zawierajacego okok 18% wolframu, przyczem stop, z którego jest wykonany rdzen 12 lopatki, moze poza tern zawierac te same skladniki, jak w przykladzie wykonania wedlug fig. !¦'¦<— & Utwardzona lopatka jest w ten sam sposób chlodzona, jak lopatka w wykonaniu we¬ dlug fig. 1—3. PL