Details

Данная работа посвящена разработке методики моделирования термической усталости лопаток газотурбинных двигателей на базе использования корсетных образцов с целью последующей оценки ее влияния на долговечность и величину пластической деформации в зависимости от температурных диапазонов термоциклирования. Задачи, которые были решены в ходе исследования: 1. Проведен анализ методов моделирования термической усталости изделий, работающих в условиях циклического изменения температур; 2. Осуществлен монтаж и наладка установки для физического моделирования термоциклических испытаний, обеспечивающей реализацию испытаний в условиях, приближенных к реальным условиям эксплуатации сопловых и рабочих лопаток газотурбинного двигателя; 3. На смонтированной экспериментальной установке и на модульном комплексе Gleeble-3800 проведены термоциклические испытания образцов разной формы и различного состава в нескольких диапазонах температур и установлено количество циклов нагрев-охлаждение до разрушения образцов из сплавов ЖС32 и ВЖМ5У; 4. Оценена величина пластической деформации, возникающей в циклах нагрев-охлаждение в образцах разной формы из сплавов ЖС32 и ВЖМ5У. На основе полученных результатов сделан вывод о влиянии температурного диапазона термоциклического испытания на количество циклов до образования магистральной трещины в образце. Анализ полученных экспериментальных данных, а также теоретический расчет величины пластической деформации у образцов различной формы из сплавов ЖС32 и ВЖМ5У в нескольких температурных диапазонах показал, что форма образца существенно влияет на его долговечность при термоциклировании.

This work is devoted to the development of a method for modeling the thermal fatigue of gas turbine engine blades based on the use of corselet samples in order to further evaluate its effect on the durability and the amount of plastic deformation depending on the temperature ranges of thermal cycling. Tasks that were solved in the course of the study: 1. The analysis of methods for modeling the thermal fatigue of products operating under conditions of cyclic temperature changes is carried out; 2. Installation and adjustment of the installation for thermocyclic tests, which ensures the implementation of tests in conditions close to the actual operating conditions of the nozzle and working blades of the gas turbine engine, has been carried out; 3. On the mounted experimental setup and on the Gleeble-3800 modular complex, thermocyclic tests of samples of various shapes and compositions in several temperature ranges were carried out, and the number of heating-cooling cycles up to the destruction of samples made of ZhS32 and VZhM5U alloys has been established; 4. The value of plastic deformation occurring in the heating-cooling cycles in samples of different shapes made of ZhS32 and VZhM5U alloys has been estimated. Based on the results obtained, it is concluded that the temperature range of the thermocyclic test affects the number of cycles before the formation of the main crack in the sample. The analysis of the obtained experimental data, as well as the theoretical calculation of the value of plastic deformation in samples of various shapes made of ZhS32 and VZHM5U alloys in several temperature ranges showed that the shape of the sample significantly affects its durability during thermal cycling.