RU2365466C1 - Method for protection of blade surface - Google Patents
Method for protection of blade surface Download PDFInfo
- Publication number
- RU2365466C1 RU2365466C1 RU2007146966/02A RU2007146966A RU2365466C1 RU 2365466 C1 RU2365466 C1 RU 2365466C1 RU 2007146966/02 A RU2007146966/02 A RU 2007146966/02A RU 2007146966 A RU2007146966 A RU 2007146966A RU 2365466 C1 RU2365466 C1 RU 2365466C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- blades
- isostatic pressing
- hot isostatic
- suspension
- ceramic shell
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области ремонта, в частности к ремонту охлаждаемых и неохлаждаемых лопаток стационарных энергетических установок авиационных газотурбинных двигателей (ГТД) методом горячего изостатического прессования (ГИП).The invention relates to the field of repair, in particular to the repair of cooled and uncooled blades of stationary power plants of aircraft gas turbine engines (GTE) by hot isostatic pressing (GUI).
Известен способ защиты поверхности лопаток турбины газотурбинных двигателей из жаропрочных никелевых сплавов при ГИП (RU №2184178, C23F 17/00, опубл. 27.06.2002 г.). Согласно указанному способу для защиты поверхности лопаток на их наружную и внутреннюю поверхность наносят диффузионное защитное покрытие определенной толщины. Однако нанесение такого покрытия на лопатку приводит к изменению геометрических размеров и соответственно механических свойств поверхностного слоя, что требует последующей механической обработки, что ведет к повышению трудоемкости и стоимости ремонта.A known method of protecting the surface of the turbine blades of gas turbine engines made of heat-resistant nickel alloys during ISU (RU No. 2184178, C23F 17/00, publ. June 27, 2002). According to the specified method, to diffuse the surface of the blades, a diffusion protective coating of a certain thickness is applied to their outer and inner surfaces. However, the application of such a coating on the blade leads to a change in the geometric dimensions and, accordingly, the mechanical properties of the surface layer, which requires subsequent machining, which leads to an increase in the complexity and cost of repairs.
Известен способ защиты поверхности лопаток в процессе ГИП, выбранный в качестве наиболее близкого аналога, включающий применение засыпки из порошка огнеупорных окислов с металлическим наполнителем из металлов, вступающих в реакцию с кислородом, содержащимся в атмосфере газостата (RU №2252110, B22F 3/15, опубл. 20.05.2005 г.). Недостатком известного способа является высокая газопроницаемость порошковой засыпки, не обеспечивающая защиту контактных поверхностей лопаток в процессе ГИП.A known method of protecting the surface of the blades during the GUI, selected as the closest analogue, including the use of a powder of refractory oxide powders with a metal filler of metals that react with oxygen contained in the atmosphere of the gas bath (RU No. 2252110, B22F 3/15, publ. May 20, 2005). The disadvantage of this method is the high gas permeability of the powder filling, which does not protect the contact surfaces of the blades during the GUI.
Техническим результатом, на достижение которого направлено изобретение, является повышение качества ремонта лопаток за счет обеспечения защиты контактных поверхностей лопатки от окисления на операции ГИП.The technical result to which the invention is directed is to improve the quality of repair of the blades by protecting the contact surfaces of the blades from oxidation during GUI operations.
Указанный технический результат достигается тем, что в предлагаемом способе защиты поверхности лопатки перед проведением ГИП на поверхность лопатки наносят суспензию на основе микрошлифпорошков из электрокорунда с различной зернистостью и кремнеорганического связующего, затем производят сушку с последующим обжигом, получая защитную керамическую оболочку.The specified technical result is achieved by the fact that in the proposed method of protecting the surface of the scapula, before suspension is applied, a suspension is applied to the surface of the scapula based on microsilica powders from electrocorundum with different grain sizes and organosilicon binder, then drying is carried out, followed by firing, to obtain a protective ceramic shell.
В качестве кремнеорганического связующего можно использовать LUDOX-SK. Использование данного связующего позволяет обеспечить более прочную защитную керамическую оболочку.As an organosilicon binder, LUDOX-SK can be used. The use of this binder allows you to provide a more durable protective ceramic shell.
При этом суспензию можно нанести послойно, выполняя между операциями нанесения слоев сушку при температуре до 100°С. Производить сушку при более высоких температурах нецелесообразно, поскольку произойдет вскипание воды, что может привести к образованию пористости защитной керамической оболочки.In this case, the suspension can be applied layer by layer, performing drying between the operations of applying the layers at a temperature of up to 100 ° C. Drying at higher temperatures is impractical, since water will boil, which can lead to the formation of porosity of the protective ceramic shell.
Обжиг можно произвести при температуре до 1000°С. Проведение обжига при более высоких температурах может привести к окислению поверхностного слоя лопатки.Firing can be done at temperatures up to 1000 ° C. Firing at higher temperatures can lead to oxidation of the surface layer of the blade.
После выполнения операции ГИП защитную керамическую оболочку можно удалить в расплаве бифторида калия и/или водном растворе щелочей.After performing the ISU operation, the protective ceramic shell can be removed in the molten potassium bifluoride and / or aqueous alkali solution.
Удаление защитной керамической оболочки в расплаве бифторида калия и/или водном растворе щелочей позволит более качественно очистить поверхность лопатки.Removing the protective ceramic shell in the molten potassium bifluoride and / or aqueous alkali solution will allow a better cleaning of the surface of the scapula.
Такое техническое решение позволяет повысить качество ремонта лопаток за счет обеспечения защиты контактных поверхностей лопатки от окисления на операции ГИП.This technical solution allows to improve the quality of repair of the blades by ensuring the protection of the contact surfaces of the blades from oxidation during GUI operations.
Сущность изобретения поясняется чертежами.The invention is illustrated by drawings.
На фиг.1 показана структура поверхностного слоя елочного элемента хвостовика лопатки ТВД после отработки ресурса на двигателе.Figure 1 shows the structure of the surface layer of the Christmas tree element of the shank of the blade of the theater of operations after working out the resource on the engine.
На фиг.2 показана структура поверхностного слоя елочного элемента хвостовика лопатки ТВД из сплава ЖС6У-ВИ после ремонта в соответствии с заявленным способом.Figure 2 shows the structure of the surface layer of the Christmas tree element of the shank of the blade of the fuel assembly from the alloy ZhS6U-VI after repair in accordance with the claimed method.
Пример реализации заявленного изобретения.An example implementation of the claimed invention.
Ремонт комплекта рабочих лопаток турбины высокого давления (ТВД) из сплава ЖС6У-ВИ после отработки ресурса на двигателе выполнили с защитой контактных поверхностей елочного элемента хвостовика лопатки по заявляемому способу.Repair of a set of working blades of a high-pressure turbine (TVD) from the ZhS6U-VI alloy after working out the resource on the engine was performed with the protection of the contact surfaces of the Christmas tree element of the shank of the blade according to the claimed method.
Перед выполнением ремонта был проведен анализ состояния контактных поверхностей елочного элемента хвостовика лопатки. В результате выполненных исследований установлено, что на контактных поверхностях елочного элемента хвостовика лопатки отмечается обеднение сплава в результате длительной эксплуатации лопаток в условиях воздействия высоких температур и наклеп слоя металла толщиной до 5 мкм в результате фреттинга.Before performing the repair, an analysis was made of the state of the contact surfaces of the Christmas tree element of the shank of the blade. As a result of the studies, it was found that on the contact surfaces of the Christmas tree element of the shank of the blade, the alloy is depleted as a result of long-term operation of the blades under high temperatures and the metal layer is hardened up to 5 μm thick as a result of fretting.
Для защиты контактных поверхностей елочного элемента хвостовика лопатки изготовили суспензию.To protect the contact surfaces of the Christmas tree element of the shank of the blade, a suspension was made.
Например, на основе 3-х микрошлифпорошков из электрокорунда с различной зернистостью при следующем соотношении (мас.%):For example, based on 3 micro-grinding powders made of electrocorundum with different grain sizes in the following ratio (wt.%):
и кремнеорганического связующего LUDOX-SK в пропорции к массе смеси порошков электрокорунда 1:3,5. Состав перемешивали до получения однородной суспензии.and organosilicon binder LUDOX-SK in proportion to the weight of the mixture of electrocorundum powders 1: 3,5. The composition was mixed until a homogeneous suspension.
Данную суспензию нанесли на поверхность елочного элемента хвостовика лопатки и после сушки лопаток при температуре 25°С в течение 8 часов при относительной влажности воздуха 40% провели обжиг защитной керамической оболочки по режиму 1000°С, 8 часов.This suspension was applied to the surface of the Christmas tree element of the shank of the blade and after drying the blades at a temperature of 25 ° C for 8 hours at a relative humidity of 40%, the protective ceramic shell was fired according to the regime of 1000 ° C for 8 hours.
Лопатки, защищенные вышеуказанным способом, прошлиThe blades protected by the above method have passed
- операцию ГИП по режиму - температура 1210°С, давление 160 МПа, время выдержки 2,5 часа;- GUI operation according to the mode - temperature 1210 ° С, pressure 160 MPa, holding time 2.5 hours;
- удаление защитной керамической оболочки методом обработки в расплаве бифторида калия;- removal of the protective ceramic shell by processing in a melt potassium bifluoride;
- подготовку поверхности лопаток под нанесение защитного жаростойкого покрытия;- preparation of the surface of the blades for applying a protective heat-resistant coating;
- нанесение жаростойкого защитного покрытия на наружную поверхность пера и внутреннюю поверхность охлаждаемых каналов методом двухстадийного порошкового хромоалитирования с защитой елочного элемента хвостовиков лопаток металлическими колпачками.- applying a heat-resistant protective coating on the outer surface of the pen and the inner surface of the cooled channels by the method of two-stage powder chromoalitization with the protection of the Christmas tree element of the shank of the blades with metal caps.
Применение заявленного способа позволило повысить работоспособность и надежность лопаток ГТД, а также снизить затраты на проведение ремонта за счет обеспечения защиты контактных поверхностей елочного элемента хвостовика лопаток с использованием защитной керамической оболочки на основе электрокорунда, позволившей предотвратить окисление контактных поверхностей на операции ГИП (фиг.2).The application of the claimed method allowed to increase the efficiency and reliability of the GTE blades, as well as reduce the cost of repairs by protecting the contact surfaces of the Christmas tree element of the shank of the blades using a protective ceramic shell based on electrocorundum, which prevented the oxidation of contact surfaces during the GUI operation (Fig. 2) .
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007146966/02A RU2365466C1 (en) | 2007-12-20 | 2007-12-20 | Method for protection of blade surface |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007146966/02A RU2365466C1 (en) | 2007-12-20 | 2007-12-20 | Method for protection of blade surface |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2365466C1 true RU2365466C1 (en) | 2009-08-27 |
Family
ID=41149763
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2007146966/02A RU2365466C1 (en) | 2007-12-20 | 2007-12-20 | Method for protection of blade surface |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2365466C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3540099A1 (en) * | 2013-04-19 | 2019-09-18 | United Technologies Corporation | Regenerating an additively manufactured component |
-
2007
- 2007-12-20 RU RU2007146966/02A patent/RU2365466C1/en active
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3540099A1 (en) * | 2013-04-19 | 2019-09-18 | United Technologies Corporation | Regenerating an additively manufactured component |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2414547C2 (en) | Procedure for processing top of turbine blade and turbine blade processed by such procedure | |
KR101372342B1 (en) | Method for manufacturing an abrasive coating on a gas turbine component | |
US9133537B2 (en) | Superalloy component and method of improving the same | |
CN108101533B (en) | Preparation method of ceramic target material for thermal barrier coating | |
KR101618919B1 (en) | Method for producing a heat-shielding coating, turbine member provided with said heat-shielding coating, and gas turbine | |
US20160199930A1 (en) | Combined braze and coating method for fabrication and repair of mechanical components | |
EP2716872B1 (en) | Coated components comprising a silicon-based substrate and a porous thermal barrier coating | |
JP2006193828A (en) | Heat-shielding coating material, heat-shielding member, heat-shielding coating member, and method for production of the heat-shielding coating member | |
US11312664B2 (en) | Ceramic heat shields having a reaction coating | |
RU2375499C2 (en) | Method of producing multi-layer heat protecting coating on parts out of heat resistant alloys | |
RU2365466C1 (en) | Method for protection of blade surface | |
CN107148493A (en) | Thermal barrier coating and turbine component | |
KR101769750B1 (en) | Method for in-situ manufacturing thermal barrier coating having pore-graded structure and property gradient | |
RU2018116414A (en) | GAS-TURBINE ENGINE DETAIL CONTAINING A PROTECTIVE CERAMIC COATING, METHOD FOR PRODUCING AND USING SUCH DETAIL | |
RU2606285C2 (en) | Method for processing gas turbine components by means of welding (versions) and processed component | |
RU2766404C1 (en) | Multi-layer heat-resistant coating on parts of heat resistant alloys | |
CN105154871A (en) | Laser manufacturing method for preparing TiAl-based alloy gradient flame-resistant materials on titanium alloy | |
Min et al. | Fabrication and characterization of additive manufactured nickel-based ODS coating layer for high temperature application | |
RU2556178C1 (en) | Method to protect surface of turbine blade casts at thermal treatment | |
CN105887080A (en) | Accident fault-tolerant nuclear fuel cladding TiCrNiAlSi/ZrC coating and preparation method | |
KR101249729B1 (en) | Manufacturing method of mo-si-b alloy with high oxidation resistance and product of mo-si-b alloy by using the same | |
CA3013304C (en) | Method for implementing abradable coating | |
KR101451909B1 (en) | A thick thermal barrier coating layer having interfacial stability and method for manufacturing the same | |
JP5905355B2 (en) | Method for producing gas turbine blades for power generation | |
CN110923621A (en) | Protective coating for aluminum-chromium co-infiltration and preparation method and application thereof |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PD4A | Correction of name of patent owner | ||
PC43 | Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions |
Effective date: 20151102 |
|
PC43 | Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions |
Effective date: 20190731 |