RU2240213C1 - Способ ремонта лопаток газотурбинного двигателя - Google Patents
Способ ремонта лопаток газотурбинного двигателя Download PDFInfo
- Publication number
- RU2240213C1 RU2240213C1 RU2003103736/02A RU2003103736A RU2240213C1 RU 2240213 C1 RU2240213 C1 RU 2240213C1 RU 2003103736/02 A RU2003103736/02 A RU 2003103736/02A RU 2003103736 A RU2003103736 A RU 2003103736A RU 2240213 C1 RU2240213 C1 RU 2240213C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- blades
- fatigue
- pen
- turbine engine
- blade
- Prior art date
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
- B23P6/00—Restoring or reconditioning objects
- B23P6/002—Repairing turbine components, e.g. moving or stationary blades, rotors
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к ремонту лопаток газотурбинного двигателя (ГТД). В способе ремонта лопаток газотурбинного двигателя вальцевание начинают после зоны усталостных изломов, определенной усталостными испытаниями. Обеспечивается улучшение качества ремонта лопаток ГТД. 1 ил., 1 табл.
Description
Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к ремонту лопаток газотурбинного двигателя (ГТД).
Известен способ восстановления длины пера рабочих лопаток компрессора, изготовленных методом вальцевания и имеющих после эксплуатации выработку по высоте пера до 1 мм, по которому длина лопатки восстанавливается удлинением пера при вальцовке за счет использования допуска по толщине лопатки (Новые технологические процессы и надежность ГТД, 1981, М., ЦИАМ, Бюллетень №1 (25), с.15-16).
Известный способ вальцевания не обеспечивает качество ремонта лопаток, т.к. невозможно достигнуть сохранения усталостных характеристик лопатки. В известном способе не определена зона усталостных поломок, поэтому не известно, на каком расстоянии от хвостовика лопатки начинается ее обжатие вальцовочными валками. При этом возможно начало вальцевания в зоне усталостных поломок и, как следствие, снижение усталостных характеристик из-за возникновения объемных внутренних напряжений. Работоспособность лопаток, изготовленных по известному способу, не обеспечивает эксплуатационных характеристик.
Наиболее близким по технической сущности является способ ремонта лопаток ГТД удлинением пера под последующую механическую обработку торца путем вальцевания в направлении конца пера между парой валков, имеющих профиль рабочих участков, соответствующих профилю спинки и корыта, а затем подвергают механической обработке (патент США №4095451, В 21 К 3/04, 1977).
Задачей изобретения является улучшение качества ремонта лопаток ГТД за счет сохранения усталостных характеристик, позволяющего сохранение их работоспособности во время эксплуатации.
Задача решается за счет того, что в способе ремонта лопаток газотурбинного двигателя удлинением пера под последующую механическую обработку торца путем вальцевания в направлении конца пера между парой валков, имеющих профиль рабочих участков, соответствующих профилю спинки и корыта, вальцевание начинают после зоны усталостных изломов, определенной усталостными испытаниями.
Экспериментально установлено, что ремонт лопаток по известному способу (по прототипу) снижает усталостные характеристики из-за возникновения объемных внутренних напряжений в зоне усталостных поломок. Был изготовлен соответствующий инструмент, которым осуществляли холодную вальцовку партии ремонтных лопаток компрессора ГТД от сопряжения хвостовика пера. Исследования показали наличие внутренних напряжений в зоне усталостных поломок, а усталостные испытания показали снижение усталостных характеристик (по пределу выносливости - σ-1) лопаток. Для того чтобы исключить снижение усталостных характеристик лопаток, необходимо воспроизводить техпроцесс ремонта таким же образом, как при изготовлении лопаток.
Определение зоны усталостных поломок изломов известно. Усталостные испытания лопаток проводят при изгибных колебаниях по симметричному циклу на вибродинамическом стенде типа ВЭДС-400А при температуре 20°С. База испытаний лопаток - 20·106 циклов. Показатели испытаний (предел выносливости, например, для стали ЭИ 787 ВД σ-1=22-38 МПа·10-1 (кгс/мм2) - в зависимости от схемы изготовления лопаток, базу испытаний (цикл), температуру (°С) и размер зоны усталостных поломок - 1 (мм)) заносят в отчет.
Вальцовку ремонтных лопаток начинают после зоны усталостных поломок. При этом сохраняются усталостные характеристики лопатки: σ-1=22-38 МПа·10-1 (кгс/мм2).
Для повышения работоспособности лопатки стремятся свести к минимуму механическую обработку, проводя термическую обработку в вакууме или в защитных средах или даже отказываясь от высокотемпературной обработки (Т.А. Гордеева, И.П. Жегина. Анализ изломов при оценке надежности материалов. - М.: Машиностроение, 1978, с.84).
Ремонт лопаток по прототипу включает термическую обработку (установлено экспериментально). В предлагаемом изобретении при ремонте лопаток исключают операции термообработки. Сравнительные данные представлены в таблице.
На чертеже показана лопатка, предназначенная для ремонта предложенным способом.
Ремонт лопаток ГТД осуществляют следующим образом.
Берут ремонтную компрессорную лопатку длиной L, мм. На расстоянии 1 (размер 1 - берут из отчета) от хвостовика лопатки осуществляют ее вальцевание в направлении конца пера между парой валков, имеющих профиль рабочих участков, соответствующих профилю спинки и корыта (не показано). Замер длины лопатки после вальцевания показал, что размер лопатки увеличился на величину Δ, где Δ - удлинение пера лопатки, мм.
После механической обработки торца пера лопатку получают размером L1, мм (в пределах допуска по длине). Предел выносливости σ-1 не изменился.
Пример конкретного осуществления
Ремонтируют компрессорную лопатку длиной 99,53 мм из стали ЭИ 787 ВД. Износ лопатки по торцу составил 0,47 мм. Предел выносливости σ-1=22 МПа·10-1 (кгс/мм2). Размер зоны усталостных поломок (1=6 мм) берут из отчета. Вальцевание осуществляют после зоны усталостных поломок в направлении конца пера лопатки между парой валков, имеющих профиль рабочих участков, соответствующих профилю спинки и корыта.
Замер длины лопатки после вальцевания показал, что размер лопатки увеличился на величину Δ=0,7 мм.
После механической обработки торца пера лопатку получают размером L1=100 мм (в пределах допуска по длине).
Предел выносливости σ-1=22 МПа·10-1 (кгс/мм2) не изменился.
За счет сохранения усталостных характеристик улучшается качество ремонта лопаток ГТД при значительном снижении трудоемкости, а также сохранение их работоспособности во время эксплуатации.
Claims (1)
- Способ ремонта лопаток газотурбинного двигателя удлинением пера под последующую механическую обработку торца путем вальцевания в направлении конца пера между парой валков, имеющих профиль рабочих участков, соответствующих профилю спинки и корыта, отличающийся тем, что вальцевание начинают после зоны усталостных изломов, определенной усталостными испытаниями.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003103736/02A RU2240213C1 (ru) | 2003-02-07 | 2003-02-07 | Способ ремонта лопаток газотурбинного двигателя |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003103736/02A RU2240213C1 (ru) | 2003-02-07 | 2003-02-07 | Способ ремонта лопаток газотурбинного двигателя |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2003103736A RU2003103736A (ru) | 2004-08-27 |
RU2240213C1 true RU2240213C1 (ru) | 2004-11-20 |
Family
ID=34310379
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2003103736/02A RU2240213C1 (ru) | 2003-02-07 | 2003-02-07 | Способ ремонта лопаток газотурбинного двигателя |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2240213C1 (ru) |
-
2003
- 2003-02-07 RU RU2003103736/02A patent/RU2240213C1/ru active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Hawryluk | Review of selected methods of increasing the life of forging tools in hot die forging processes | |
EP3642455B1 (en) | Life extension of power turbine disks exposed to in-service corrosion damage | |
US6672838B1 (en) | Method for making a metallic article with integral end band under compression | |
Salehnasab et al. | Conventional shot peening treatment effects on thermal fatigue crack growth and failure mechanisms of a solid solution alloy | |
RU2240213C1 (ru) | Способ ремонта лопаток газотурбинного двигателя | |
CN103056782B (zh) | 一种磨粒流加工控制叶片气膜孔重熔层去除量的方法 | |
CN111209677B (zh) | 一种基于快速系数的铝合金疲劳寿命计算方法 | |
Prevéy et al. | Restoring fatigue performance of corrosion damaged AA7075-T6 and fretting in 4340 steel with low plasticity burnishing | |
RU2616691C2 (ru) | СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЕТАЛИ, ВЫПОЛНЕННОЙ ИЗ ТИТАНОВОГО СПЛАВА TA6Zr4DE | |
CN110253221A (zh) | 一种用于连杆毛坯去应力的方法 | |
Wang et al. | Surface strength of silicon nitride in relation to rolling contact performance | |
CN207066900U (zh) | 一种钢铁材料可锻性测试装置 | |
Sińczak et al. | The forging process of aircraft engines turbine blades | |
Ermolaev et al. | Experience in Reconstructing the PT-60-90 Turbine by Reconditioning Heat Treatment of the High-Pressure Cylinder Shell | |
US20060266125A1 (en) | Method of predicting damage of dies | |
Behrens et al. | Adjusting Mechanical Properties of Forging Dies Produced by Ausforming | |
CN109507197B (zh) | 球墨铸铁的质量检验方法 | |
Papageorgiou et al. | Microscopic examination of a fan blade supporting system premature fractured | |
Salehnasab et al. | Journal of Design Against Fatigue | |
RU2006105269A (ru) | Способ определения граничных условий и критериев формообразования металлических деталей | |
Mazur et al. | Gas Turbine Nozzle Life Assesment due to Thermal Fatigue | |
FARAHI et al. | Influence of residual stress on fatigue life of hot forged and shot blasted steel components | |
Noor et al. | Failure Analysis of Valve Unit for MAN 9L21/31 Diesel Engine Generator | |
JP3756744B2 (ja) | 鍛造型の損傷形態予測方法 | |
RU2550055C2 (ru) | Способ восстановления газотурбинной установки, содержащей сопловые лопатки из никелевых или кобальтовых сплавов в виде многоблочной конструкции |