Ресурсосберегающая технология для газотурбинных двигателей

В Институте проблем машиностроения РАН – филиале ИПФ РАН – впервые предложен к использованию и внедрен метод импульсной микронаплавки для восстановления высокотемпературных газовых турбин. Метод позволяет восстанавливать геометрические размеры и дефектные зоны монокристаллических лопаток газовых турбин, возникающие в процессе их длительной эксплуатации при высоких температурах, в то время как до применения этого метода изношенные лопатки заменялись целиком, а для восстановления других деталей турбин использовался метод аргоно-дуговой наплавки.

Проведены сравнительные исследования по влиянию процессов импульсной микронаплавки и аргоно-дуговой наплавки (жаропрочным присадочным материалом ЭП 648) на микроструктуру и твердость наплавленной и околошовной зон. Показаны преимущества импульсной микронаплавки перед аргоно-дуговой наплавкой: отсутствие зоны термического влияния, сохранение дендритной микроструктуры и механических характеристик монокристаллического сплава. Наплавленный слой характеризуется столбчатой микроструктурой зерен, бездефектной границей раздела с высокой адгезионной прочностью и микротвердостью, близкой к микротвердости основного материала.

После аргоно-дуговой наплавки тем же присадочным материалом наплавленный металл (с дендритным строением и повышенной микротвердостью) имеет несплошности на границе раздела и выраженную зону термического влияния (толщиной около 250 мкм).

Метод импульсной микронаплавки внедрен в ООО «Ситиэнерго» (г. Москва) в составе ресурсосберегающей технологии (увеличение ресурса в 2 раза) рабочих лопаток газовых турбин SGT-800 Siemens.

Авторы: Ю. П. Тарасенко, И. Н. Царева, О. Б. Бердник, Л. А. Кривина, С. В. Кириков, Я. А. Фель (ИПМ РАН)