Розробка технології нанесення жаростійкого іонно-плазмового покриття на великогабаритні лопатки ГТД

Abstract

UK: Об'єкт дослідження - лопатка турбіни середнього тиску двигуна Д-18Т. Мета роботи - розробка технологічного процесу і дільниці для підвищення жаростійкості лопаток робочих першого ступеня турбіни вентилятора. Наведено характеристику виробу, вказані технічні умови на його виготовлення. Методи дослідження - дослідження проводили на зразках з монокристалічною структурою з жароміцного нікелевого сплаву ЖС6У-ВІ. Для нанесення покриттів використовувалися серійні сплави для іонно-плазмових покриттів. Всі покриття, досліджені в роботі, були отримані на промислової іонно-плазмової установки МАП-2 по серійної технології. Катод зі сплаву СДП-2 випаровувався при струмі вакуумного дугового розряду 600 А при тиску від 0,03 Па до 0,1 Па. Товщина покриття 70 мкм. Вивчено умови зношування лопаток і сформульовані вимоги до них. Обрано матеріал для жароміцних робочих лопаток турбін вентилятора першого ступеня (ТВ). Обґрунтовано метод напилення. Обрано обладнання та режими його роботи. Розроблено технологічний процес відновлення лопаток напиленням, обрані методи контролю якості. Виконано розрахунок техніко-економічних показників дільниці. Передбачені заходи з охорони праці. EN: The object of study - the blade of the medium pressure turbine engine D-18T. The purpose of the work is to develop a technological process and a site for increasing the heat resistance of the blades of the first stage of the fan turbine. The characteristics of the product are given, the technical conditions for its production are indicated. Research methods - the research was performed on samples with a single-crystal structure of heat-resistant nickel alloy ZhS6U-VI. Serial alloys for ion-plasma sputter-deposition were used for sputter-deposition All coatings studied in the work were obtained on an industrial ion-plasma installation MAP-2 by serial technology. The cathode of the alloy SDP-2 evaporated at a vacuum arc discharge current of 600 A at a pressure of 0.03-0.1 PA. The sputter-deposition thickness is 70 mkm. The conditions of blade wear and the requirements to them are formulated. The material for heat-resistant working blades of turbines of the first stage fan (TV) is chosen. The spraying method is substantiated. The equipment and modes of its operation are selected. The technological process of restoration of blades by spraying is developed, the methods of quality control are chosen. The calculation of technical and economic indicators of the site is performed. Occupational safety measures are provided. RU: Объект исследования – лопатка турбины среднего давления двигателя Д-18Т. Цель работы – разработка технологического процесса и участка для повышения жаростойкости лопаток рабочих первой степени турбины вентилятора. Приведена характеристика изделия, указаны технические условия на его изготовление. Методы исследования – исследования проводили на образцах с монокристаллической структурой из жаропрочного никелевого сплава ЖС6У-ВИ. Для нанесения покрытий использовались серийные сплавы для ионно-плазменных покрытий. Все покрытия, исследованные в работе, были получены на промышленной ионно-плазменной установке МАП-2 по серийной технологии. Катод из сплава СДП-2 испарялся при токе вакуумного дугового разряда 600 А при давлении от 0,03 Па до 0,1 Па. Толщина покрытия 70 мкм. Изучены условия износа лопаток и сформулированы требования к ним. Выбран материал для жаропрочных рабочих лопаток турбин вентилятора первой степени (ТВ). Обоснован метод напыления. Выбрано оборудование и режимы его работы. Разработан технологический процесс восстановления лопаток напылением, выбраны методы контроля качества. Выполнен расчет технико-экономических показателей участка. Предусмотрены мероприятия по охране труда.