Повышение сопротивления усталости лопаток газотурбинных двигателей на основе совершенствования процесса термопластического упрочнения

А. В. Карпов

Аннотация


В статье рассмотрен перспективный метод упрочняющей обработки, способствующий повышению сопротивления усталости поверхностного слоя лопаток газотурбинных двигателей (ГТД), такой как термопластическое упрочнение (ТПУ). Показаны схемы установок для реализации процесса упрочняющей обработки. Подобраны наиболее рациональные режимы проведения упрочняющей обработки лопаток ГТД на рассмотренных установках для ТПУ. Изложен принцип работы установок для ТПУ и показаны их основные конструктивные особенности. Рассмотрены некоторые виды оборудования для проведения исследования остаточных напряжений и сопротивления усталости. Получены результаты экспериментальных исследований остаточных напряжений и сопротивления усталости на рассмотренных установках для ТПУ. По результатам работы сделаны основные выводы: наибольшее влияние на формирование остаточных напряжений при термопластическом упрочнении оказывает интенсивность охлаждения, с увеличением которой величина остаточных напряжений возрастает; оптимальная температура нагрева при ТПУ составляет 700+50 °С, а давление охлаждающей жидкости на установке с регулируемой системой охлаждения (1 – 1,5) МПа, на установке с нерегулируемой системой охлаждения 0,54 – 0,6 МПа; упрочнение на установке с регулируемой системой охлаждения, по сравнению с упрочнением на установке с нерегулируемой системой охлаждения, увеличивает предел выносливости на 3,5-5%, что продлевает долговечность работы на 700-1000 часов.


Ключ. слова


Термопластическое упрочнение; остаточные напряжения; сопротивление усталости; сплав ЭИ893

Полный текст:

PDF

Список литературы

1. Гецов Л.Б. Материалы и прочность деталей газовых турбин. Л.: Машиностроение, 1973. 296 с.

2. Кравченко Б.А., Россеев Н.И., Круцило В.Г., Медведев С.Д., Монахов А.В. Установка для термопластического упрочнения лопаток. Пат. РФ № 2170272; опубл. 10.07.2001; бюл. № 19.

3. Карпов А.В., Папчихин С.А. Установка для термопластического упрочнения деталей. Пат. РФ № 101447; опубл. 20.01.2011; бюл. № 2.

4. Кравченко Б.А. Способ повышения циклической прочности деталей газотурбинных двигателей из жаропрочных сплавов на основе никеля. Пат. РФ № 2143011; опубл. 20.12.1999.

5. Кравченко Б.А., Круцило В.Г., Гутман Г.Н. Термопластическое упрочнение – резерв повышения прочности и надёжности деталей машин. Самара: СамГТУ, 2000. 216 с.

6. Карпов А.В. Совершенствование технологии термопластического упрочнения лопаток газотурбинных комплексов на основе регулируемой системы охлаждения. Дис. канд. техн. наук. Самара, 2012. 204 с.


DOI: http://dx.doi.org/10.18287/1998-6629-2014-0-5-4(47)-113-120

Ссылки

  • Ссылки не определены.


 

Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 International License.

 

ISSN: 2541-7533