RU2194604C1 - Способ восстановления секторов разрезного кольца соплового аппарата турбины газотурбинного двигателя - Google Patents
Способ восстановления секторов разрезного кольца соплового аппарата турбины газотурбинного двигателя Download PDFInfo
- Publication number
- RU2194604C1 RU2194604C1 RU2001135461A RU2001135461A RU2194604C1 RU 2194604 C1 RU2194604 C1 RU 2194604C1 RU 2001135461 A RU2001135461 A RU 2001135461A RU 2001135461 A RU2001135461 A RU 2001135461A RU 2194604 C1 RU2194604 C1 RU 2194604C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sectors
- sector
- solder
- grooves
- plates
- Prior art date
Links
Landscapes
- Powder Metallurgy (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области турбомашиностроения и может быть использовано при ремонте турбины авиационного газотурбинного двигателя. Способ включает предварительную подготовку изношенной внутренней поверхности секторов, при которой по окружности на всей данной поверхности нарезают капиллярные канавки. Также предварительно производят изготовление пластин, которые штампуют по профилю поверхности сектора с капиллярными канавками. На поверхность сектора с капиллярными канавками насыпают порошок припоя, которым заполняют канавки, лишний припой удаляют, для фиксации порошка припоя в канавках его смачивают связующим раствором, а после высыхания излишки припоя с поверхности удаляют шпателем. Собирают пластину с сектором с обеспечением выступания пластины относительно сектора, плотно прижимают их между собой и скрепляют посредством точечной контактной сварки ленточными хомутами. У поперечного торца сектора с пластиной образуют карман-питатель, в который помещают упомянутый порошковый припой, уплотняют его, смачивают связующим раствором и сушат на воздухе, после чего подготовленные под пайку сектора собирают на приспособлении, располагая карманы-питатели сверху, и производят пайку в вакуумной печи с нагревом в три этапа. Производят контроль качества пайки, фрезеруют выступающие части пластин заподлицо с контуром секторов, а окончательную механическую обработку внутренней поверхности осуществляют в собранном из секторов кольце. Изобретение позволит повысить качество восстановления изношенной поверхности секторов, снизить энергозатраты и увеличить производительность ремонта. 1 з.п. ф-лы.
Description
Изобретение относится к области турбомашиностроения и может быть использовано при ремонте турбины авиационного газотурбинного двигателя, а более конкретно секторов разрезного кольца ее соплового аппарата.
При сборке турбины (в холодную) конструктивно предусмотрен минимальный зазор по торцу пера рабочей лопатки и внутренней поверхностью разрезного кольца соплового аппарата, при этом зазоре двигатель имеет максимальные КПД и тягу. При эксплуатации газотурбинного двигателя пара трения лопатка - разрезное кольцо соплового аппарата изнашивается. В результате чего увеличивается гарантированный зазор между лопаткой и кольцом на величину до 2,5 мм, что приводит к снижению тяги двигателя.
Известен способ восстановления секторов разрезного кольца соплового аппарата турбины газотурбинного двигателя, включающий подготовку поверхности под газотермическое напыление, газотермическое напыление покрытия и последующее оплавление сфокусированным сканирующим лазерным лучом в среде инертного газа. Покрытие на основе никеля напыляют толщиной 0,5-2,5 мм, лазерному оплавлению подвергают кромки детали, при этом мощность луча составляет 2-3,5 кВт, скорость движения детали 500-700 мм/мин, амплитуда сканирования 3-8,0 мм, диаметр сфокусированного луча 0,5-2,5 мм, причем сканирующий луч располагают так, чтобы ось его симметрии на поверхности детали была параллельна ее кромке и отстояла от нее на расстояние не более 0,2 величины амплитуды сканирующего луча (см. патент Российской Федерации 2069137 С1, МПК 7 В 23 Р 6/00, 20.11.1996).
Однако данный способ не позволяет обеспечить высокую прочность сцепления покрытия, при этом требуется сложное лазерное оборудование, способ требует больших затрат энергии и малопроизводителен.
Задачей изобретения является повышение качества восстановления изношенной поверхности секторов, снижение энергозатрат и увеличение производительности ремонта.
Указанный технический результат достигается за счет того, что способ восстановления секторов разрезного кольца соплового аппарата турбины газотурбинного двигателя заключается в том, что предварительно осуществляют подготовку изношенной внутренней цилиндрической поверхности секторов путем токарной обработки собранного кольца, при которой по окружности на всей данной поверхности нарезают капиллярные канавки глубиной 0,15-0,2 мм с шагом 0,7-1 мм и образованием гребешков, кроме этого производят изготовление пластин, причем размеры пластины должны обеспечивать ее выступание не менее 1 мм с двух сторон по ширине сектора и одному из поперечных торцев, а по второму поперечному торцу выступание должно быть не менее 8 мм, затем пластины штампуют по профилю внутренней поверхности сектора с капиллярными канавками и производят гидропескоструйную обработку сопрягаемых поверхностей, после чего сектора и пластины промывают дистиллированной водой и сушат на воздухе, на поверхность сектора с капиллярными канавками насыпают порошок припоя ВПр-24-60Н, которым заполняют канавки, лишний припой удаляют, для фиксации порошка припоя в канавках его смачивают связующим раствором ацетона с акриловой смолой, а после высыхания излишки припоя с поверхности удаляют шпателем, собирают пластину с сектором с обеспечением указанных выше размеров выступания пластины относительно сектора, плотно прижимают их между собой струбцинами и скрепляют посредством точечной контактной сварки (ТКС) ленточными хомутами, затем с помощью фольги у поперечного торца сектора с пластиной, выступающей на величину не менее 8 мм, образуют карман-питатель, в который помещают упомянутый порошковый припой, который уплотняют, смачивают связующим раствором ацетона с акриловой смолой и сушат на воздухе, после чего подготовленные под пайку сектора собирают на приспособлении, располагая карманы-питатели сверху, и производят пайку в вакуумной печи с вакуумом не ниже 1•10-4 мм рт.ст. с нагревом в три этапа, при этом на первом этапе осуществляют нагрев до температуры 450-460oС и производят выдержку в течение одного часа, на втором этапе поднимают температуру до 950oС и производят выдержку в течение 30 минут, а на третьем этапе поднимают температуру до температуры пайки 1220-1230oС и производят выдержку в течение 10 минут, при этом на всех трех этапах температуру поднимают со скоростью 5-8oС в минуту, после третьего этапа отключают нагрев печи и охлаждают сектора с печью до 200oС, а далее сектора охлаждают на воздухе и снимают с приспособления, удаляют ленточные хомуты, производят контроль качества пайки, у прошедших контроль с положительным результатом секторов фрезеруют выступающие части пластин заподлицо с контуром секторов, а окончательную механическую обработку внутренней поверхности осуществляют на собранном из секторов кольце.
Способ осуществляется следующим образом.
Сектора разрезного кольца соплового аппарата изготавливают из сплава ВЖ98 (ХН 60 ВТ). Предварительно осуществляют подготовку изношенной внутренней поверхности секторов путем ее токарной обработки до удаления следов износа, а затем токарным путем нарезают капиллярные канавки глубиной 0,15-0,2 мм, с шагом 0,7-1 мм и образованием гребешков, кроме этого производят изготовление пластин, для чего полосу сплава ВЖ98 (ХН 60 ВТ) толщиной 2,5-3,0 мм сворачивают и сваривают в обечайку с наружным диаметром, равным внутреннему диаметру разрезного кольца, производят вакуумную термообработку на оправе для снятия напряжений и придания пластичности и формы, осуществляют резку на отдельные пластины, причем размеры пластины должны обеспечивать ее выступание не менее 1 мм с двух сторон по ширине сектора и одному из поперечных торцев, а по второму поперечному торцу выступание должно быть не менее 8 мм, затем пластины штампуют по профилю внутренней поверхности сектора с капиллярными канавками и производят гидропескоструйную обработку поверхностей, после чего сектора и пластины промывают дистиллированной водой и сушат на воздухе, на поверхность сектора с капиллярными канавками насыпают порошок припоя ВПр-24-60Н, которым заполняют канавки, лишний припой удаляют, например, мягкой и тонкой кисточкой, для фиксации порошка припоя в канавках его смачивают связующим раствором ацетона с акриловой смолой, а после высыхания излишки припоя с поверхности удаляют шпателем, собирают пластину с сектором с обеспечением указанных выше размеров выступания пластины относительно сектора, плотно прижимают их между собой струбцинами и скрепляют посредством точечной контактной сварки (ТКС) ленточными хомутами из фольги толщиной 0,15-0,3 мм из сплава 12Х18Н10Т, с помощью фольги у поперечного торца сектора с пластиной, выступающей на величину не менее 8 мм, посредством ТКС образуют карман-питатель, в который помещают 7-8 грамм упомянутого порошкового припоя, который уплотняют путем постукивания по карману-питателю, а затем его смачивают связующим раствором ацетона с акриловой смолой и сушат на воздухе, после чего подготовленные под пайку сектора собирают на приспособлении, располагая карманы-питатели сверху, и производят пайку в вакуумной печи СШВ-12/08-1200 с вакуумом не ниже 1•10 - 4 мм рт.ст. с нагревом в три этапа, при этом на первом этапе осуществляют нагрев до температуры 450-460oС и производят выдержку в течение одного часа, на втором этапе поднимают температуру до 950oС и производят выдержку в течение 30 минут, а на третьем этапе поднимают температуру до 1220-1230oС и производят выдержку в течение 10 минут, при этом на всех трех этапах температуру поднимают со скоростью 5-8oС в минуту, после третьего этапа отключают нагрев печи и охлаждают сектора с печью до 200oС. Контроль режима пайки и охлаждения проводят по контрольным термопарам с записью на диаграммной ленте (КСП-4), а далее сектора охлаждают на воздухе, снимают с приспособления и удаляют ленточные хомуты, внешним осмотром контролируют качество пайки по расплавлению припоя и формированию галтелей по периметру пластины, затем качество пайки проверяют по всей паяемой поверхности с помощью ультразвукового контроля (УЗК), причем настройку прибора для УЗК производят по контрольному образцу, допускается местный суммарный непропай по площади не более 20% от паяемой поверхности, не выходящий на края пластины, после чего у прошедших контроль с положительным результатом секторов механическим путем (фрезерованием) срезают выступающие части пластин заподлицо с контуром секторов, а окончательную механическую обработку внутренней цилиндрической поверхности осуществляют на собранном кольце. Припаянные пластины могут быть дополнительно прикреплены к секторам посредством по меньшей мере двух заклепок из сплава ВЖ98, при этом головку заклепок располагают заподлицо с внутренней цилиндрической поверхностью секторов, а с другой стороны заклепки приваривают аргонодуговой сваркой (АрДЭС) к сектору.
В результате проведенного ремонта восстанавливают сектора разрезного кольца соплового аппарата турбины, имеющие прочностные характеристики нового кольца, так как припаиваются пластины из того же сплава.
Claims (2)
1. Способ восстановления секторов разрезного кольца соплового аппарата турбины газотурбинного двигателя, при котором предварительно осуществляют подготовку изношенной внутренней поверхности секторов путем токарной обработки собранного кольца, при которой по окружности на всей данной поверхности нарезают капиллярные канавки глубиной 0,15-0,2 мм, с шагом 0,7-1 мм и образованием гребешков, кроме того, производят изготовление пластин, причем размеры должны обеспечивать ее выступание не менее 1 мм с двух сторон по ширине сектора и одному из поперечных торцов, а по второму поперечному торцу выступание должно быть не менее 8 мм, затем пластины штампуют по профилю внутренней поверхности сектора с капиллярными канавками и производят гидропескоструйную обработку сопрягаемых поверхностей, после чего сектора и пластины промывают дистиллированной водой и сушат на воздухе, на поверхность сектора с капиллярными канавками насыпают порошок припоя ВПр-24-60Н, которым заполняют канавки, лишний припой удаляют, для фиксации порошка припоя в канавках его смачивают связующим раствором ацетона с акриловой смолой, а после высыхания излишки припоя с поверхности удаляют шпателем, собирают пластину с сектором с обеспечением указанных выше размеров выступания пластины относительно сектора, плотно прижимают их между собой струбцинами и скрепляют посредством точечной контактной сварки ленточными хомутами, затем с помощью фольги, у поперечного торца сектора с пластиной, выступающей на величину не менее 8 мм, образуют карман-питатель, в который помещают упомянутый порошковый припой, который уплотняют, смачивают связующим раствором ацетона с акриловой смолой и сушат на воздухе, после чего подготовленные под пайку сектора собирают на приспособлении, располагая карманы-питатели сверху, и производят пайку в вакуумной печи с вакуумом не ниже 1•10-4 мм рт. ст. с нагревом в три этапа, при этом на первом этапе осуществляют нагрев до температуры 450-460oС и производят выдержку в течение одного часа, на втором этапе поднимают температуру до 950oС и производят выдержку в течение 30 мин, а на третьем этапе поднимают температуру до 1220-1230oС и производят выдержку в течение 10 мин, при этом на всех трех этапах температуру поднимают со скоростью 5-8oС в минуту, после третьего этапа отключают нагрев печи и охлаждают сектора с печью до 200oС, а далее сектора охлаждают на воздухе и снимают с приспособления, удаляют ленточные хомуты, производят контроль качества пайки, у прошедших контроль с положительным результатом секторов фрезеруют выступающие части пластин заподлицо с контуром секторов, а окончательную механическую обработку внутренней поверхности осуществляют в кольце, собранном из секторов.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что припаянные пластины дополнительно прикрепляют к секторам посредством по меньшей мере двух заклепок, при этом головку заклепок располагают заподлицо с внутренней цилиндрической поверхностью секторов, а с другой стороны заклепки приваривают к сектору.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001135461A RU2194604C1 (ru) | 2001-12-28 | 2001-12-28 | Способ восстановления секторов разрезного кольца соплового аппарата турбины газотурбинного двигателя |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001135461A RU2194604C1 (ru) | 2001-12-28 | 2001-12-28 | Способ восстановления секторов разрезного кольца соплового аппарата турбины газотурбинного двигателя |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2194604C1 true RU2194604C1 (ru) | 2002-12-20 |
Family
ID=20254972
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2001135461A RU2194604C1 (ru) | 2001-12-28 | 2001-12-28 | Способ восстановления секторов разрезного кольца соплового аппарата турбины газотурбинного двигателя |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2194604C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2635648C2 (ru) * | 2012-09-07 | 2017-11-14 | Нуово Пиньоне С.п.А. | Способ восстановления элемента турбомашины |
-
2001
- 2001-12-28 RU RU2001135461A patent/RU2194604C1/ru not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
ГРИГОРЬЯНЦ А.Т. Основы лазерной обработки материалов. - М.: Машиностроение, 1989, с. 279-280. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2635648C2 (ru) * | 2012-09-07 | 2017-11-14 | Нуово Пиньоне С.п.А. | Способ восстановления элемента турбомашины |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100639450B1 (ko) | 내마모성 표면경화 합금의 부착 방법, 터빈 블레이드의 일부의 재생 방법 및 터빈 블레이드 | |
US7882639B2 (en) | Braze repair of shroud block seal teeth in a gas turbine engine | |
US9186740B2 (en) | Projection resistance brazing of superalloys | |
AU613205B2 (en) | Alloy and methods of use thereof | |
JP3925661B2 (ja) | ガスタービンエンジンの羽根アッセンブリーの修理 | |
US9273562B2 (en) | Projection resistance welding of superalloys | |
JPH09168927A (ja) | ガスタービン用動翼,静翼の補修方法 | |
JP3839389B2 (ja) | ベーンの修理方法 | |
KR20040107415A (ko) | 터빈 구성요소의 보수 방법과, 이에 의해 보수된 터빈구성요소 | |
JP2005231024A (ja) | 硫化作用を受けた部品やエーロフォイルを補修する補修方法 | |
DE502009000296D1 (de) | Verfahren zur Herstellung einer Blisk | |
HRP20110454T1 (hr) | Tehnološki postupak popravka dijelova plinske turbine koji dolaze u kontakt s vrelim plinovima | |
US9085042B2 (en) | Stud welding repair of superalloy components | |
RU2194604C1 (ru) | Способ восстановления секторов разрезного кольца соплового аппарата турбины газотурбинного двигателя | |
JP5395392B2 (ja) | 金属部品のレタッチ方法 | |
RU2302937C2 (ru) | Способ восстановления секторов разрезного кольца соплового аппарата турбины газотурбинного двигателя | |
KR100865337B1 (ko) | 점화플러그 전극팁 용접방법 | |
CN113878189B (zh) | 航空发动机蜂窝组合件真空钎焊工艺 | |
CN106903390A (zh) | 一种组合热源加热钎焊的方法 | |
JPS6238802B2 (ru) | ||
JPS58187504A (ja) | ガスタ−ビン静翼の補修方法 | |
JPS60259706A (ja) | タ−ビン翼の補修法 | |
RU2177862C1 (ru) | Способ ремонта лопатки соплового аппарата турбины газотурбинного двигателя | |
RU2030599C1 (ru) | Способ упрочнения поверхности входных кромок турбинных лопаток | |
CN115592240A (zh) | 一种叶片耐磨层自动氩弧焊装置和方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20071229 |