”ВИЛС” повысил эксплуатационные характеристики моноколес для газотурбинных двигателей

«Всeрoссийский институт лeгкиx сплaвoв» (вxoдит в Рoстex, являeтся стрaтeгичeским мeтaллургичeским прeдприятиeм) рaзрaбoтaл нoвую тexнoлoгию изгoтoвлeния бимeтaлличeскиx дeтaлeй мoнoкoлeс из жaрoпрoчныx титaнoвыx сплaвoв с примeнeниeм мeтoдa гoрячeгo изoстaтичeскoгo прeссoвaния (ГИП). Этa рaзрaбoткa пoзвoлилa сущeствeннo пoвысить эксплуaтaциoнныe xaрaктeристики мoнoкoлeс для гaзoтурбинныx двигaтeлeй (ГТД), примeняeмыx при стрoитeльствe вoeннoй и грaждaнскoй aвиaции, a тaкжe нaзeмнoй тexники.

Мoнoкoлeсo представляет собой диск ГТД, изготовленный вместе с лопатками, соответственно, выпускается единая неразъемная деталь. Новый комбинированный деформационный технологический процесс ее производства включает ковку, ГИП и горячую объемную штамповку. Такой подход позволил изготовить моноколесо из композиции двух жаропрочных титановых сплавов с дифференцированной структурой. Дисковая часть была получена из сплава ВТ8, а лопаточная часть – из сплава ВТ25У.

В обеих зонах заготовки моноколеса из композиции сплавов ВТ8 – ВТ25У удалось получить функционально-дифференцированную структуру: в дисковой зоне величина макрозерна соответствует 5-му баллу, в лопаточной зоне – 2-3-му баллу стандартной шкалы макроструктур. Микроструктура в дисковой зоне соответствует 2–2а типу дисковой шкалы, в лопаточной зоне – 2-му типу стандартной лопаточной шкалы микроструктур (α+β) титановых сплавов.

Переходная зона моноколеса представляет собой зону высококачественного диффузионного соединения, без инородных включений и дефектов, связанных с нарушением сплошности материала. Соответствуют требованиям технического задания показатели конструкционной прочности, длительной прочности при повышенных температурах, а также выносливости на надрезанных образцах и трещиностойкости для различных зон и направлений заготовки моноколеса из композиции сплавов ВТ8 – ВТ25У. Результаты испытаний механических свойств при 20ºС и при повышенных температурах во всех зонах моноколеса из композиции сплавов ВТ8 – ВТ25У также стабильно соответствуют требованиям ТЗ.

Как пояснил ведущий инженер-технолог «ВИЛС» Павел Клевков: «Сейчас наиболее распространенным способом изготовления моноколес является их фрезерование из единой кованой или штампованной заготовки. Существенный недостаток этого способа заключается в невозможности получения оптимальной функционально-дифференцированной структуры в дисковой и лопаточной частях изделия. Такая структура необходима для повышения эксплуатационных характеристик. Кроме того, в процессе эксплуатации дисковая и лопаточная части моноколеса обычно работают при разных температурах. При этом вся деталь изготавливается из титанового сплава с повышенной жаропрочностью, соответствующей максимальной рабочей температуре. Новый комбинированный деформационный технологический процесс изготовления моноколеса с применением метода ГИП позволяет устранить эти недостатки».

Доклад о новой технологии был представлен ведущим инженером-технологом «ВИЛС» Павлом Клевковым на III Международном форуме двигателестроения, который проходил в Москве с 4 по 6 апреля 2018 года. Организатором форума выступило АО «ОДК», устроителем – Ассоциация «Союз авиационного двигателестроения» (АССАД). В рамках мероприятия прошел научно-технический конгресс, на котором были рассмотрены вопросы создания и производства двигателей различного назначения, проблемные вопросы их жизненного цикла, вопросы создания новых материалов, технологических процессов и оборудования. Предприятия двигателестроения, в том числе «ВИЛС», представили передовую продукцию и новейшие разработки на выставке форума.

Справка 

Термин «моноколесо» используют российские конструктора-разработчики. Зарубежные специалисты называют соответствующую деталь «блиск» (англ. bladed disk). Наряду с производством монолитного диска с лопатками существует технология, по которой лопатки изготавливаются отдельно и вставляются в специальные пазы в массивной ободной части диска, что утяжеляет изделие и делает его менее надежным.

ОАО «ВИЛС» – стратегическое предприятие в области создания новых технологий и производства металлургической продукции из специальных сплавов. Обладает замкнутым металлургическим производственным циклом, интегрированным с испытательной и исследовательской базой. В инновационном портфеле института находится 100 патентов. Научные кадры и производственные мощности сосредоточены на единой площадке в Москве. Крупнейшим акционером «ВИЛС» является дочерняя структура Ростеха – АО «РТ-Проектные технологии».

АО «РТ-Проектные технологии» входит в состав Госкорпорации «Ростех» как Центр компетенций по управлению непрофильными и проблемными активами Корпорации. Головной офис размещается в г. Москве. Генеральный директор Ярош Сергей Николаевич.

Комментирование и размещение ссылок запрещено.

Комментарии закрыты.