Детальная информация

Ключевое значение для производительности и энергоэффективности газотурбинных двигателей имеет исправность и надежность лопаток, поскольку они испытывают максимальные нагрузки в ходе эксплуатации. Высокие температуры, механические усилия, вибрация, коррозия и прочие факторы приводят к преждевременному выходу лопаток из строя, даже при наличии минимальных повреждений. Лопатки производятся из дорогих жаропрочных сплавов сложными методами литья и финишной обработки, что обуславливает их высокую стоимость. Экономически выгоднее производить их ремонт, чем приобретать новые, особенно учитывая прекращение выпуска ряда моделей и невозможность покупки импортных запчастей. Работа посвящена исследованию влияния технологических параметров лазерной газопорошковой наплавки на качество формирования, микроструктуру и механические характеристики восстановленных лопаток газотурбинных двигателей (ГТД). Рассматриваются проблемы, вызванные износом и повреждением лопаток вследствие экстремальных условий эксплуатации. Основные цели работы включают изучение режимов наплавки, предотвращающих образование дефектов типа пор, трещин и несплавлений, выявление взаимосвязей между параметрами процесса и свойствами наплавленного металла, а также разработку метода ремонта, позволяющего повысить срок службы лопаток. Для достижения поставленных целей были проведены эксперименты по изучению поведения металла при разных условиях обработки, включая анализ макроструктуры, определение механических характеристик и фрактографические исследования образцов после разрушения. Итоговые испытания проводились на реальных деталях в двигателе MAN-TURBO, демонстрируя успешность разработанного подхода к восстановлению лопаток. Таким образом, работа представляет собой комплексное научное исследование, направленное на повышение эффективности и экономичности ремонта лопаток ГТД путем оптимизации технологии лазерной газопорошковой наплавки.

The maintenance and reliability of blades are crucial for the performance and energy efficiency of gas turbine engines, as they are subjected to maximum loads during operation. High temperatures, mechanical stress, vibration, corrosion, and other factors lead to rapid blade failures, even with minimal damage. Blades are made from expensive heat-resistant alloys using complex casting and finishing methods, which makes them quite expensive. It is more economically efficient to repair them than to purchase new ones, especially given the production shutdown of a number of models and the inability to purchase imported parts. This work is focused on studying the influence of the technological parameters of laser cladding on the quality of formation, microstructure, and mechanical characteristics of restored gas turbine engine (GTE) blades. The problems caused by wear and damage to blades due to extreme operating conditions are considered. The main objectives of the work include studying cladding modes that prevent the formation of defects such as pores, cracks, and lack of fusion, identifying the relationships between process parameters and the properties of the clad metal, and developing a repair method to increase the service life of blades. To achieve these goals, experiments were conducted to study the behavior of metal under different processing conditions, including macrostructure analysis, determination of mechanical characteristics, and fractographic studies of samples after failure. Final tests were conducted on actual parts in a MAN-TURBO engine, demonstrating the success of the developed approach to blade restoration. Thus, the work represents a comprehensive scientific study aimed at improving the efficiency and cost-effectiveness of GTD blade repair by optimizing laser gas powder cladding technology.