Дослідження і оптимізація процесу серійного ремонту робочих лопаток авіаційного газотурбинного двигуна Д-18Т мікроплазмовим порошковим наплавленням - ЮЩЕНКО, К. А.; ЯРОВИЦИН, О. В.; ХРУЩОВ, Г. Д.; ПЕТРИК, І. А.; ЧИГИЛЕЙЧИК, С. Л. (Космічна наука і технологія, 2024)
Розглянуто особливості серійного ремонту робочих лопаток турбіни високого тиску (ТВТ) авіаційного газотурбінного двигуна Д-18Т з обмежено зварюваного нікелевого жароміцного сплаву ЖС32-ВИ способом мікроплазмового порошкового наплавлення. Показано, що зі збільшенням тривалості експлуатації даних лопаток більше 6—8 тис. год в зварному з'єднані «основний-наплавлений метал» відновлених бандажних полиць збільшується схильність до утворення тріщин при зварюванні плавленням та наступній термічній обробці. Показано, що забезпечення стабільного формування наплавленого валика на поверхню торців бандажних полиць даних робочих лопаток вимагає використання нестаціонарних імпульсних режимів зварювального струму прямої полярності. З урахуванням значної кількості технологічних параметрів розглянутого процесу суб’єктивний аналіз таких режимів вкрай ускладнено. Викладено методику уточнення вимог до таких режимів одношарового мікроплазмового порошкового наплавлення в діапазоні діючих струмів 7-20 А за критеріями ефективної теплової потужності дуги та погонної енергії, що передбачає використання системи реєстрації і подальшої цифрової обробки залежності зварювального струму від часу наплавлення бандажної полиці. На основі аналізу статистичних даних з кількісної оцінки схильності дослідженого зварного з'єднання до утворення тріщин встановлено оптимальний діапазон середніх значень цих узагальнених параметрів режимів наплавлення для використання в ручному та роботизованому процесі, при якому в кінці технологічного циклу фіксується не більше декількох відсотків відновлених лопаток з виявленими тріщинами. Показано, що суттєвими технологічними факторами, що впливають на кількість технологічного браку при відновленні розглянутих робочих лопаток є середня величина діючого зварювального струму та якість присадного порошку сплаву ЖС32, яка в першу чергу характеризується середньоваговим вмістом кисню і азоту в його дисперсних частках. Показано, що збільшення середньовагового вмісту газових домішок у присадному порошку, передусім ‒ кисню, викликає суттєве зростання енерговитрат на формування наплавленого валика в процесі мікроплазмового порошкового наплавлення. Запропоновано методику вхідного контролю якості присадного порошку сплаву ЖС32-ВИ в умовах серійного ремонтного виробництва, засновану на визначенні середньовагового вмісту кисню та азоту за методикою відновного плавлення в потоці газу-носія та за критерієм оцінки середніх значень ефективної теплової потужності дуги та погонної енергії наплавлення при відновленні декількох лопаток-свідків та їх відповідності попередньо встановленому оптимальному діапазону. Наведено аналіз перспектив подальшого застосування систем реєстрації і аналізу режимів наплавлення в умовах серійного ремонту деталей авіаційних ГТД з важкозварюваних нікелевих жароміцних сплавів.