автореферат диссертации по металлургии, 05.16.04, диссертация на тему:Совершенствование технологических процессов литья и ремонта лопаток газотурбинных двигателей с заданной структурой и свойствами в условиях серийного производства
Автореферат диссертации по теме "Совершенствование технологических процессов литья и ремонта лопаток газотурбинных двигателей с заданной структурой и свойствами в условиях серийного производства"
р _ ^ р д На правах рукописи
2 _ г; ) Для служебного пользования
ПАВЛИНИЧ Сергей Петрович
СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ЛИТЬЯ И РЕМОНТА ЛОПАТОК ГАЗОТУРБИННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ С ЗАДАННОЙ СТРУКТУРОЙ И СВОЙСТВАМИ В УСЛОВИЯХ СЕРИЙНОГО ПРОИЗВОДСТВА
Специальность 05.16.04 - Литейное производство
Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук
Екатеринбург - 1999
Работа выполнена на кафедре «Литейное производство» Уральского государственного технического университета.
Научный руководитель
доктор технических наук, профессор Мысик Р.К.
Научный консультант
доктор химических наук профессор Амирханова Н.А.
Официальные оппоненты:
доктор технических наук, профессор Кулаков Б.Л.; кандидат технических наук Титова А.Г.
Ведущее предприятие -
ОАО Уральский завод
гражданской авиации.
Защита состоится 15 марта 1999 г. на заседании диссертационного совета Д 063.14.01 Уральского государственного технического университета по адресу: 620002, г.Екатерикбург, К-2, ул.Мира, 19.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Уральского государственного технического университета - УГШ.
Отзывы на автореферат, заверенные гербовой печатью, просим направлять по адресу: 620002, Екатеринбург, К-2, УГТУ, ученому секретарю университета, тел. 75-45-74, факс 343-2-74-38-84.
Автореферат разослан " ръбращ 1999 г.
Ученый секретарь
Диссертационного совета Д 063.14.01
Профессор, доктор технических наук
ОЬЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Акту альность работы. Создание новых газотурбинных двигателей (ГТД) для авиации во многом определяется разработкой новых жаропрочных материалов с повышенными эксплуатационными свойствами. Тяга двигателя, характеристики его экономичности м массогабаритные показатели в первую очередь зависят от температуры газа на входе в турбину и количества отводимой теплоты. Поэтому основная тенденция развития газотурбинных двигателей состоит в непрерывном увеличении температуры газа на входе в турбину. В свою очередь это требует повышения служебных характеристик материалов горячего тракта двигателя и прежде всего длительной прочности и термостойкости жаропрочных сплавов.
Самыми термонапряженными деталями в горячем трате двигателя являются рабочие лопатки турбины, которые в современных двигателях должны работать сотни часов в широких интервалах температур и напряжений. Современный уровень жаропрочности материала лопатки, надежности ее работы достигнут за счет создания конструкции охлаждаемых лопаток с внутренней полостью сложной геометрии, применения точного литья по выплавляемым моделям, создания новых композиций жаропрочных никелевых сплавов. Дальнейшее увеличение ресурса работы двигателя, который определяется в первую очередь надежностью и работоспособностью лопаточного аппарата, требует повышения уровня жаропрочности материала лопатки, стабилизации свойств, В связи с этим, работы, направленные на решение этих проблем, являются актуальными.
Отдельные разделы диссертационной работы выполнены в соответствии с программой Министерства общего н профессионального образования РФ "Энерго- и ресурсосберегающие технологии в металлургии", что подтверждает актуальность работы.
Цель работы. Изучение влияния температуры нагрева расплава над линией ликвидус на структу рно-фазовый состав литейных сплавов типаЖС , на физико-механические свойства и эксплуатационные характеристики лопаток турбины ГТД; исследование кинетических закономерностей химического травле-ння алюмшшдных комплексных покрытий системы ЬИ-Сг-А!, совершенствование технологии ремонта лопаток турбины: исследование комплексного влияния разработанных параметров плавки и ремонта на эксплуатационные характеристики и ресурс работы лопаток ГТД. ; ■ .
Научная новизна. Установлено влияние температуры перегрева расплава относительно линии ликвидус на процессы кристаллизации, структуру, физические. механические свойства жаропрочных никелевых сплавов при получении отливок лопаток 1 1Д в условиях серийного производства, а также результа-
ты длительных эксплуатационных испытаний рабочих лопаток турбины, отлитых по предложенной технологии.
Практическая ценность. Результаты исследования структуры, эксплуатационных свойств лопаток турбины из жаропрочных никелевых сплавов положены в основу совершенствования технологии изготовления литых лопаток на Уфимском моторостроительном производственном объединении. Па лопатки турбины, изготовленные по разработанной технологии, выпущены технологические паспорта для проведения длительных испытании на увеличенный ресурс -ЮООчас. в составе опытного ГТД. Разработанная технология ремонта лопаток путем химического удаления покрытия внедрена в серийное производство УМПО, которая позволила восстанавливать работоспособность около 50% лопаток, окончательно забракованных по покрытию.
Автор защищает:
1. Экспериментальные результаты по влиянию величины перегрева расплава от носительно линии ликвидус на структуру и свойства литых лопаток из жаропрочных сплавов на никелевой основе.
2. Влияние композиции и способа кристаллизации сплава из уровень механических и эксплуатационных свойств.
3. Состав травильного раствора, который обеспечивает полное снятие защитных покрытий при удовлетворительном качестве поверхности тела лопатки, разработанный на основе исследования глубины растравливания межзерен-ных границ, и методику контроля окончания процесса травления.
Апробация работы. Основные результаты работы докладывались и обсуждались на конференции литейщиков Уральского региона, Екатеринбург. 1996; на международном семинаре Айэрокосмической техники и технологии, Индия, Бангалор, 1УУ8; конференции литейщиков России (¡Совершенствование литейных процессов», Екатеринбург, 1997; Всесоюзной научно-практической конференции "Теория и практика электрохимических процессов и экологические аспекты их использования" Барнаул. 1990; межреспубликанской научно-технической конференции "Экологические проблемы в области гальванотехники", Киев, ¡991; областной межотраслевой научно-технической конференции."Теория и ,практика защиты металлов от коррозии". Самара-1991 г;
Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, приложения и списка литературы. Объем работы Л/страницы, из них основной текст -Зо страниц, рисунков -/«¿.таблиц -2о , список литературы содержит наименования.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Во введении формулируется актуальность темы диссертационной работы, ее цель, научная новизна и практическая ценность результатов исследований, а также приводятся основные положения, выносимые на защиту.
Первая глава посвящена оценке состояния вопроса. Рассмотрен современный уровень производства лопаток турбины, особенности технологии литья, влияние метода кристаллизации на свойства отливок. Показано, что метод направленной кристаллизации существенно повышает жаропрочность материала по сравнению с равноосной кристаллизацией. Приведен фазовый состав жаропрочных никелевых сплавов, влияние формир)тощихся фаз на свойства сплава. Проведен анализ производственных и эксплуатационных дефектов. Низкий выход годных лопаток, примерно 40%, вызывает необходимость совершенствования технологии их изготовления. Показано, что одним m способов управления структурой металла является изменение температурного режима плавки. Многочисленные исследования говорят о положительном влиянии температуры перегрева сплава над линией ликвидус на структуру и свойства различных сталей и сплавов.
Рассмотрены дефекты материала жаростойкого комплексного покрытия типа Ni-Cr-Al. Они имеют необратимый характер и лопатки турбины с такими дефектами подлежат забракованию, чего можно избежать при разработке эффективной технологии ремонта этого покрытия. Проведен анализ существ}то-щих технологических процессов ремонта лопаток турбин.
На основании анализа имеющихся данных сформулированы задачи исследования.
Во второй главе дается необходимая информация об исследуемых жаропрочных никелевых сплавах, а также рассмотрены использованные методики.
В жидком состоянии в интервале температур 1100 - 1900° С изучено изменение удельного электросопротивления методом вращающегося магнитного поля. Доверительная граница относительной погрешности измерения удельного электросопротивления составляет 3%. при измерении температурной зависимости внутри опыта - 1%.
Дифференциальный термический анализ образцов в жидком и твердом состояниях проводился на установке ВДТА-8МЗ.
В качестве метода изучения структуры объектов исследования выбрана качественная и количественная металлография. Сведения о размерах дендритных ячеек, характеризующих дисперсность литой структуры, получили методом секущих; относительное содержание вторых фаз - точечным методом. Погрешность измерений расстояний между вторичными осями дендритов составляет 2.5%. количество вторых фаз 0,7 отн.%. Микротвердость определяли на
приборе ПМТ-3 с точностью 1.4%. Размеры, форму и количество вторичной у"-фазы оценивали как на растровом, так и электронном микроскопах. Погрешность результатов измерения размеров частиц у'-фазы и их количества равны соответственно 1.5 и 1,0%. Механические свойства, усталостные показатели определяли по действующим ГОСТам и ОСТам.
Исследование процессов стравливания покрытия на образцах проводилось гравиметрическим методом измерения скорости травления путем взвешивания образца на аналитических весах А-31 с точностью 0.0001г.; измерением электродного, потенциала поверхности образцов; качественным металлографическим анализом.
В третьей главе проведен анализ базового технологического процесса изготовления лопаток ГТД, исследованы структура и свойства серийных лопаток. Известно, что лопатки - самые термонапряженные и ответственные детали в горячем тракте ГТД. Они должны работать в широких интервалах температур, напряжений и в агрессивных средах. Обычно задача повышения и стабилизации служебных характеристик отливок решается путем создания новых легированных композиций и совершенствован!«! технологического процесса литья.
Используемые сегодня композиции сплавов на никелевой основе для производства литых лопаток - это высоколегированные и дорогостоящие сплавы. Кроме того, 1 1Д - сложный агрегат, он включает несколько ступеней лопаток, условия работы которых, конструкция и. следовательно, требования к ним сильно различакися.
Обычно для изготовления лопатки ТНД применяют сплав ЖСбУи способ равноосной кристаллизации. Поскольку лопатки имеют тонкие стенки, то, чтобы избежать коробления, лопатку ТНД не подвергают высокотемпературному отжигу (гомогенизации), следовательно, структура и служебные свойства материала лопатки закладываются в процессе главки, кристаллизации и охлаждения отливки. В связи с этим в работе уделено большое внимание вопросу подготовки расплава к разливке.
Лопатка турбины первой ступени (ТВД) имеет более напряженные'условия работы и. следовательно. должна обладать более высоким уровнем жаропрочности и термостойкости. Опыт серийного производства показывает, что лопатки ТВД, изготовленные способом равноосной кристаллизации из сплава ЖС6У, обеспечивают ресурс в 300 часов. Кроме того, при температурах 1000"Сивыше происходит разупрочнение сплава за счет изменений в структуре и потеря его
Рис. 1. Отливка лопатки турбины из сплава ЖС6У с равноосной структурой
Рис. 2. Отливка лопатки турбины из сгиава ЖС26 с направленной столбчатой структурой
работоспособности. Для получения лопатки ГВД с более высокими свойствами и соответствующим ресурсом работы в серии опробованы более сложные по композиции сплавы, а также изменен способ кристаллизации. Переход к сплаву ЖС26 и методу напраатенной кристаллизации (НК) при in-готовлении лопатки ТВД позволил повысить жаропрочность на 15%. Это, вероятно, связано с введением в композицию такого легирующего элемента как лантан и образованием термостабилышх дисперсных фаз. Более того, направленная кристаллизация позволяет сформировать более благоприятную макрострукгуру, когда отсутствуют границы, перпендикулярные оси приложения нагрузки, и зерна вытянуты вдоль направления [001] (рис. 1,2).
Показано, что микроструктура отливки из сплава ЖС26 характерна для литых жаропрочных сплавов на никелевой основе: выделения карбидов TiC в
fr-............междендритном пространстве в виде крупных колоний
'.;•'« "китайский шрифт", эвтектические колонии у-у' в виде
отдельных крупных выделений, а из твердого раствора на основе никеля формируются частицы интерметаллид-ной у'-фазы.
Установлено, что изготовление лопаток из сплава ЖС32 методом высокоскоростной направленной кристаллизации (ВСНК) позволяет улучшить структуру сплава и повысить свойства лопаток ТВД. В таких отливках отсутствуют большеугловые границы (рис.3). Связа-
Pîir î
но это как с изменением композиции, так и способа
Отливка лопатки
кристаллизации, микроструктура сплава ЖС32тра-туроииы из аиава ЖС32 г
смочокристалыюй струк- Диционна для литых жаропрочных никелевых спла-турой вов.
Технология получения монокристальных лопаток в серийном производстве в условиях УМПО освоена в промышленных печах УВНК-8П с жидкоме-талл1песким охладителем - алюминием. На рис.4 представлена схема теплового узла этой установки и блока литейных форм. При кристаллизации используется затравка цилиндрической формы высотой 2-3 мм из сплава с заданной ориентацией [001].
Рис. 4.
Схема теплового узла и блока литейных форм для получения монокристальных лопаток е печи УВНК-8П:
1 - лопатка; 2 - затравка; 3 - конус; 4 - верхний нагреватель; 5 - нижний нагреватель; 6 - расплавленный теплоноситель; 7,- тепловой экран.
Эксперимент.! свидетельствуют, что изменение композиции сплава, используемого для изготовления лопатки ТВД, от ЖС6У к ЖС32 и способа кристаллизации отливки от объемной до ВСНК, привело к благоприятным изменениям в структуре, а именно увеличению дисперсности дендритной структуры на 20%, измельчению карбидов, эвтектических выделений (у-у')- Изменения в структуре сопровождаются повышением прочностных и служебных свойств отливок. Установлено что, возрос интервал рабочих температур до 1000-1050°С, и ресурс работы повысился от 500 до 700 часов.
Однако, в настоящее время остро стоит проблема увеличения ресурса работы ГТД до 1000 часов и, следовательно, повышения и стабилизации свойств лопаток без заметного увеличения их стоимости. Кроме того, очень важно повысить выход годных отливок по форме и макроструктуре.
лТ,*С
Т/С
Рис. 5.
Кривые охлаждения ДТА для сплава ЖС32.
а - температура нагрева расплава 1500°С
б - температура нагрева расплава 1740" С
/ - температура ликвидус, I -температура начала образования карбидов эвтектического происхождения, I - температура солидус.
Для решения этой проблемы в работе внимательно проанализирован каждый элемент технологического регламента получе- • ния отливок. Первым этапом является плавка уже готовой композиции, т.е. ее темпера-турно-временной режим.
В работе исследовано влияние перегрева жидкого металла относительно температуры ликвидус на структуру лопатки. Для уточнения интервала температур нагрева расплава экспериментально получены политермы электросопротивления расплава. Опытами установлено, что при нагреве расплава до определенной температуры (ЖС6У -1 = 1830°С, ЖС32 -1=1740°С) в нем происходят необратимые структурные изменения. Необходимо подчеркнуть, что политермы для сплавов ЖС6У и ЖС32 имеют однотипный характер, что обусловлено близостью композиций.
Методом ДТА 01тределены температуры фазовых превращений в сплавах ЖС6У и ЖС32. Типичный вид кривой охлаждения приведен на рис.5. Результаты ДТА представлены в табл.1.
Таблица 1
Температуры фазовых превращений в сплавах ЖС6У и ЖС32
Температура, °с
Сплав растворения вторичной у'-фазы солидус плавления эвтектики растворения карбидов ликвидус
ЖС6У 1236 1247 1247 1340 1362
ЖС32 1276 1310 1310 - 1434
1200
В соответствии с полученными результатами проведены промышленные плавки. режимы которых представлены в табл.2.
Таблица 2
Температу рные режимы плавок сплавов ЖС6У и ЖС32
Номер плавки Температура максимального нагрева расплава, 1 , °С г макс Время выдержки при 1 , мин 1 . макс Температура разливки металла. 1. °С р
1 1600 20 1520
2 1650 20 1520
3 1700 20 1520
4 1740 20 1520
5 1830 20 1520
Влияние величины перегрева относительно температу ры ликвидус на качество литой лопатки оценивали по характеристикам микроструктуры, а также по испытаниям механических и служебных свойств.
Для сплава ЖС6У установлено, что при температуре нагрева до 1650°С наблюдаются эвтектические карбиды в виде крупных колоний "китайского шрифта". Выделения карбидов игольчатой морфологии весьма неблагоприятно сказываются на механические свойства. С увеличением температуры нагрева до 1830°С эвтектические карбиды выделяются в полиэдрической форме, причем они достаточно равномерно распределены по сечению лопатки. Методами количественной металлографии установлено, что с увеличением величины перегрева относительно температуры ликвидус происходит измельчение дендритной структуры на 20-25%, уменьшение количества эвтектических карбидов на 30%, увеличение микротвердости матрицы на 25%. Методом электронной микроскопии установлено увеличение объемной доли у'-фазы с 57 до 60%. ее морфология становится более благоприятной - более близкой к кубоидной форме, увеличивайся оеиень кшерешнисги у и у'-фаз.
Полученные результаты свидетельствуют о том, что с увеличением величины перегрева сплава относительно температуры ликвиду с значительно снижаются коэффициенты дендритной ликвации легирующих компонентов.
Это приводит к изменению морфологии выделяющихся эвтектических фаз и, следовательно, изменению свойств сплава в нужном направлении. Для сплава ЖС6У нагрев до 1830'С позволил повысить предел прочности на 10%. а долговечность сплава при 975°С и нагрузке 230МПа в два раза. 10
Для монокристальных отливок из сплава ЖС32 получены аналогичные результаты. При нагреве расплава до 1600-1650°С в литом состоянии присутствуют колонии эвтектических карбидов с морфологией "китайский шрифт". С увеличением температуры нагрева до [ /40"С колонии уменьшаются в размерах, уменьшается их монолитность, игольчатые выделения карбидов становятся заметно короче. Количество эвтектических карбидов в сплаве уменьшается на 18%, дендритная структура измельчается на 20%, происходит снижение коэффициентов дендритной ликвации.
Таблица 3
Влияние темперагуры нагрева расплава на коэффициенты ликвации основных легирующих элементов в сплаве ЖС32
Температура нагрева расплава. "С Коэффициенты ликвации
Та W Re Mb
1600 1,3 1,4 1.8 1.6
1740 1,1 1,4 1.6 1,4
Результаты электронномикроскопических исследовании и микрорентгенос-нектрального анализа показали, что повышение температуры нагрева расплава приводит к повышению лижриоднириднисга ¡'-твердого раствора, увеличению степени когерентности между у и у'-фазами, увеличению количества выделяющейся интерметаллидной у'-фазы.
Отмеченные изменения в структу ре привели к повышению механических характеристик отливок.
Таким образом, в работе показано, что увеличение величины перегрева расплава как ЖС6У. так и ЖС32, относительно температу ры ликвидус положительно влияет на структу ру и свойства литых лопаток ГТД, полученных методами объемной и направленной кристаллшации.
В четвертой главе с целью установления кинетических закономерностей хим1гческого травления алюминидного комплексного покрытия исследовано распределение химических компонентов в покрытии. Исследовался процесс гравления алюминидного комплексного покрытия в смесях кислот: HCl. HNO,, 11J'O. . 11F в различных комбинациях при разных температурах. Установлено, что в смеси соляной и азотной кислот достигается высокая скорость растворения покрытия за исключением интерметаллидов. Для выбора базового состава травителя исследовалась кинетика травления алюминидного покрытия в смеси двух кислот: соляной и азотной при их различных соотношениях. Установлено, что при совместном действии данных кислот изменяется как скорость травле-
пня самого покрытия, так и сплава. При переходе от концентрированных ра створов к разбавленным, где степень разбавления водой порядка 25%, умень шается глубина растравливания межзеренных границ ог 5 до 1,5 мкм. При это\ сплав равномерно травится с невысокой скоростью. Анализ соотношения коли чества соляной и азотной кислот показал, что при увеличении доли азотной кис лоты уменьшается или полностью исчезает межзеренный растрав. Выяшгенс оптимальное соотношение кислот, К= НС1 /НКО, =1 : 3. Показано, что степеш разбавления раствора не должна превышать 25%. Однако после травления 1 смесях соляной и азотной кислот четко выявляются ямки травления. Для умень шения локального растравливания исследовалось влияние добавок бихромат; калия и гептомолибдата аммония и их смесей. При этом оценивалась скорост1 травления покрытия, качество поверхности. Динамику травления определял! путем фиксирования значения электродного потенциала. Установлено, что пр! соотношении кислот НС1 - 190г/л и НЫ03 - 380 г/л и добавок бихромата калш - 80-180 г/л, гептомолибдата аммония - 80-120 г/л алюмннидное покрытие ра створяется за 15-20 мин при температуре 40°С. Травления основы сплава н< наблюдается. На данный состав электролита получен патент. Получено авторе кое свидетельство 1683358 от 08.06.1991).
Исследована микроструктура поверхности сплава в процессе удаленш покрытия в выбранном электролите. В процессе удаления покрытия выявленъ четыре типа растравов: растрав мелких выделений у -фазы; локальное растрав ливание фазы с выделением №-А1 или других фаз; растравы двойных кароидо) в виде "китайского шрифта"; микрорастравы по междендритным границам. Вс внутренней зоне покрытим в процессе травления на определенных участка: имеются каналы 2-10 мм, поэтому предложено травление проводить не полное тью, оставшийся слой высотой 2-7 мкм далее удаляется механическим путем Диффузионная зона травится более равномерно со значительно меньшей скоро стью вследствие пассивации основы сплава.
Установлено, что на процесс стравливания влияет наработка лопатки в эк сплуатации в связи с изменением химического и фазового состава покрытия Разработан метод контроля окончания травления путем замера величины элект родного потенциала. Положительное решение по заявке № 96109015/02 (01444! от 08.05.98).
Результаты исследования лежат в основе технологии ремонта лопаток тур бины путем удаления отработанного покрытия и нанесения нового.
В пятой главе проведен анализ технологического процесса литья лопа ток турбины в связи с внедрением разработанного температурно-временнок режима плавки, что потребовало ввести коррективы в технологические ннст рукции. Предложено плавку проводить в среде аргона при Р= 30-40 мм.рт.ст. для стабшшзащш содержания углерода в сплаве проводить подшихтовку лига-
турой М-С дифференцированно в зависимости от содержания углерода в исходном шихтовой заготовке. Для расплавления металла предлагается использовать тигли из алюмомагнезиальной шпинели, изготовленные набивным способом.
По предлагаемой технологии отлита большая серия заготовок одновременно с отливкой по серийной технологии. Анализ плавок показал, что применение разработанной технологии позволяет снизить брак по поверхностным дефектам на 10-15%. увеличить жаропрочность на 20%. при этом предел выносливости лопаток составляет 210МПа, а количество циклов до образования трещин на лопатках больше, чем на лопатках, отлитых по серийной технологии.
Разработана технологическая схема ремонта лопаток турбины, забракованных в производстве и после эксплуатации в условиях серийного производства, в том числе технология утилизации продуктов травления и шлама. Технология внедрена в серийное производство У МПО, в составе термического цеха организован производственный участок по ремонту лопаток турбины. Результаты испытаний длительной жаропрочности, усталостной прочности лопаток, отремонтированных по предложенной технологии, не ниже серийного уровня.
Работоспособность лопаток, отлитых по разработанной технологии и после ремош а подтверждена дли 1ельными с 1ендивьши испытаниями в составе 1ех-нологнческого изделия.
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
Работоспособность лопаток турбины, как наиболее термонапряженных деталей в горячем тракте, определяет ресурс газотурбинного двигателя. Увеличение ресурса двигателя ставит задачу повышения служебных свойств лопаток турбины.
1. Проведены исследования структуры и свойств лопатки ТНД, изготавливаемой из сплава ЖС6У методом равноосной кристаллизации, и лопатки ТВД из сплава ЖС32. отливаемой методом высокоскоростной направленной кристаллизации. в зависимости от температурного режима плавки. Показано, что повышение температуры перегрева расплава над линией ликвидус перед заливкой его в формы при неизменной температуре разливки приводит к благоприятным изменениям в структуре готовой отливки и позволяет увеличить длительную жаропрочность в 2 раза, повысить ресурс до 1000%.
2. Предложены практические рекомендации температурно-временных режимов плавки, сплавов ЖС6У 1! ЖС32 при изготовлении лопаток ТНД и ТВД соответственно. Для сплава ЖС6У рекомендована температура максимального нагрева I 830°С и выдержка 10 минут; для сплава ЖС32 - 1 У40°С с выдержкой 20 минут. : -
3. Промышленные испытания показали, что плавка по разработанной технологии позволяет снизить брак по поверхностным дефектам на 10-15%, увели-
чить количество циклов до образования усталостных трещин на лопатках.
4. Исследованы кинетические закономерности травления алюминидных покрытий, на основании которых разработан состав электролита, обеспечивающий полноту удаления покрытия и удовлетворительное качество поверхности и предложен метод регистрации окончания процесса травления покрытия, авторское свидетельство № 1683358 от 08.06.1991. Положительное решение по заявке № 96109015/02 (014448 от 08.05.98г.)
5. Разработана технологическая схема ремонта лопаток турбины, забракованных в производстве и после эксплуатации в условиях серийного производства, и технология утилизации продуктов травления и шлама.
■6. Работоспособность лопаток, отлитых но разработанной технологии и с гшеледунлдим рсмошом подтверждена дательными стендовыми испьиания-ми в составе технологического изделия.
Основные результаты диссертации опубликованы в работах:
1. Разработка технологии изготовления отливок из жаропрочного сплава ЖС6У на никелевой основе/ С.П.Павлинич. Е.Е.Барышев, Т.К.Костина, Б.А.Ба-ум, А.Г.Тягунов, И.П.Семенова// Цветные металлы. 1996. N11.С.59-61.
2. Влияние обработки расплава на структуру жаропрочного сплава ЖС6У в жидком состоянии и процесс его кристаллизации/ Е.Е.Барышев, Т.К.Костина, А.Г.Тягунов, Л.Г.Савина, С.П.Павлннич, Р.К.Мыспк, И.П.Семенова// Высокотемпературные расплавы,-1997 . N1/ С.26-31.
3. Влияние углерода на структуру и свойства става ЖС6У в жидком и твердом состоянии/ Е.Е.Барышев, Б. А.Баум. А.Г.Тягунов, I {.П.Семенова, Т.К.Ко-стйна, С.П.Павлинич//Расплавы. 1997. N4. С.32-36.
4. Влияние различных факторов на кинетику растворения алитированного покрытия с жаропрочных никелевых сплавов/ Н.А.Амирханова, Р.Р.Невьянце-ва,С.П.Павлинич, Х.М.Хайдарова// Межвузовский сборник научных трудов "Прикладная электрохимия, теория, технология и защитные свойства гальванических покрытий". Казань. 1991. С.48-54.
5. Савина J1.Г., Семенова И.П., БарышевЕ.Е.. Тягунов А.Г., Костина Т.К., Павлинич С.П., Танеев A.A. Оптимизация технологии литья жаропрочного никелевого сплава ЖСбу/ Тезисы конференции литейщиков Уральского региона; Екатеринбург, 1996, С.37-39.
6. Павлинич С.П., Костина Т.К.. Мысик Р.К.. Тягунов А.Г., Семенова И.П. Разработка и внедрение технологии высокотемпературной обработки расплава при литье ГТД из сплавов ЖС6У и ЖС32 на УМПО/ Труды конференции литейщиков России «Совершенствование литейных процессов». Екатеринбург. 1997. С.200-202.
7. Удаление жаростойких покрытий на рабочих лопатках турбин, выработавших ресурс, в экологически благоприятных условиях. /Павлшшч С.П., Амир-ханова H.A., Невьянцева P.P., Хайдарова Х.М.// Всесоюзная научно-практическая конференция 10-13 сентября 2990. «Теория и практика электрохимических процессов и экологические аспекты их использования» Барнаул - 1990 г., с. 194
8. Поиски экологически благоприятных условий для химического удаления алитированного слоя с жаропрочных никелевых сплавов. /Амирханова H.A., Павлиннч С.П., Невьянцева P.P., Хайдарова Х.М..// Межреспубликанская научно-техническая конференция 22-26 апреля 1991г. «Экологические проблемы в области гальванотехники». Киев 1991 г с. 94-95 (1с).
9. Исследование закономерностей удаления продуктов высокотемпературной коррозии с жаропрочных никелевых сплавов с алюминидным покрытием химическим способом. /Амирханова H.A., Павлинич С.П., Невьянцева P.P., Хайдарова Х.М..// Областная межотраслевая н/т конференция 14-16 мая «Теория и практика защиты металлов от коррозии. Коррозия-91» Куйбышев-1991.
10. Исследование поведения хромосодержащих электролитов при удалении жаростойких покрытий с никелевых сплавов. /Н. А. Амирханова, Р. Р. Невьянцева, С. П. Павлиннч, X. М. Хайдарова.//Региональный сежотраслевой на-учно-техштческий семинар «Пргрессивные технологические процессы хромирования и регенирации хромосодержащих электролитов и сточных вод. Хром-91». Самара-1991 (1с)
11. Влияние наработки на процесс удаления алюминидных покрытий с лопаток ГТД. Тезисы Международной научно-технической конференции. Амирханова, Невьянцева, Павлинич, Тимергазина.
12. Исследование закономерностей химического травления жаропрочных покрытий с лопаток ГТД. /Амирханова, Нвьянцева, Павлинич, Новикова, Клыкова.// «Известия вузов. Авиационная техника № 1». Казань. 1997. стр. 96-97.
13. Способ определения момента окончания химического травления. /Амирханова, Невьянцева, Тимергазина, Павлинич.// Положительное решение по заявке № 96109015/02 (014448) от 08.05.98г.
14. Раствор для удаления жаростойких покрытий с никелевой основы». /Амирханова, Невьянцева, Павлинич.// «Авторское свидетельство № 1683358 от 8.06.1991.
(1с).
-
Похожие работы
- Предельное состояние осевого компрессора ГТД в условиях эксплуатации в запыленной атмосфере
- Исследование эксплуатационной повреждаемости лопаток компрессора ГТД и разработка технологии их ремонта на основе виброупрочняющих методов обработки
- Технологическое обеспечение ресурса рабочих лопаток первых ступеней турбины авиационных и наземных газотурбинных двигателей
- Автоматизированное проектирование литниково-питающих систем и технологических средств воздействия на формирование газотурбинных лопаток при литье по выплавляемым моделям
- Повышение эксплуатационных качеств лопаток ГТД путем адаптивной подготовки технологии их производства
-
- Металловедение и термическая обработка металлов
- Металлургия черных, цветных и редких металлов
- Металлургия цветных и редких металлов
- Литейное производство
- Обработка металлов давлением
- Порошковая металлургия и композиционные материалы
- Металлургия техногенных и вторичных ресурсов
- Нанотехнологии и наноматериалы (по отраслям)
- Материаловедение (по отраслям)