RU2426816C2 - Procedure for preparing surface of impeller of turbine before application of heat-proof coating - Google Patents
Procedure for preparing surface of impeller of turbine before application of heat-proof coating Download PDFInfo
- Publication number
- RU2426816C2 RU2426816C2 RU2008101604/02A RU2008101604A RU2426816C2 RU 2426816 C2 RU2426816 C2 RU 2426816C2 RU 2008101604/02 A RU2008101604/02 A RU 2008101604/02A RU 2008101604 A RU2008101604 A RU 2008101604A RU 2426816 C2 RU2426816 C2 RU 2426816C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- blades
- surface layer
- heat
- impeller
- vacuum
- Prior art date
Links
Landscapes
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
- Solid-Phase Diffusion Into Metallic Material Surfaces (AREA)
- Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
Abstract
Description
Область техникиTechnical field
Изобретение относится к области машиностроения и, в частности, к способу подготовки поверхности рабочего колеса турбины перед нанесением на его поверхность жаростойких покрытий, преимущественно ионно-плазменным напылением, которое может быть использовано в турбонасосных агрегатах жидкостных ракетных двигателей.The invention relates to the field of mechanical engineering and, in particular, to a method for preparing the surface of a turbine impeller before applying heat-resistant coatings, mainly ion-plasma spraying, to its surface, which can be used in turbopump units of liquid propellant rocket engines.
Предшествующий уровень техникиState of the art
Нанесение прочных и жаростойких покрытий на лопатки рабочих колес турбин ионно-плазменным напылением требует проведения операции устранения различных дефектов с их поверхностного слоя, возникших при изготовлении лопаток, как механическим, так и электроэрозионным методами.The application of durable and heat-resistant coatings to the blades of the impellers of turbines by ion-plasma spraying requires an operation to eliminate various defects from their surface layer that arose during the manufacture of the blades, both by mechanical and electrical discharge methods.
Известен способ подготовки поверхности лопаток перед нанесением жаростойкого покрытия электронно-лучевым напылением, включающий операции виброшлифования, пластическую операцию - наклеп и последующий рекристаллизационный отжиг при температуре 1200°С, который способствует созданию в их поверхностном слое мелкозернистой структуры (автор. свид. СССР №1448760, МКИ С23С 14/02, 1987 г.).A known method of preparing the surface of the blades before applying a heat-resistant coating by electron beam spraying, including the operation of grinding, plastic surgery - hardening and subsequent recrystallization annealing at a temperature of 1200 ° C, which helps to create a fine-grained structure in their surface layer (author. Certificate. USSR No. 1448760, MKI C23C 14/02, 1987).
Известная технология позволила значительно повысить усталостную прочность лопаток турбины, изготовленных из сплава на никелевой основе механическим методом.Known technology has significantly improved the fatigue strength of turbine blades made of a nickel-based alloy by a mechanical method.
Однако указанный способ подготовки поверхности лопаток перед нанесением жаростойкого покрытия не может быть применен в случае изготовления их электроэрозионным методом по следующим причинам:However, this method of preparing the surface of the blades before applying a heat-resistant coating cannot be applied if they are manufactured by the EDM method for the following reasons:
- в процессе электроэрозионной обработки в поверхностном слое лопаток происходит изменение химического состава, приводящее к ухудшению адгезионной способности;- in the process of electric discharge machining in the surface layer of the blades, a change in the chemical composition occurs, leading to a deterioration in adhesive ability;
- кроме того, на поверхности лопаток остаются трещины и прилипший к ней шлам, имеющий прочное сцепление с основным металлом. Это обстоятельство может привести к искажению поверхностного слоя, а значит и к резкому ухудшению усталостной прочности лопаток, а также к снижению адгезионной прочности нанесенного покрытия.- in addition, cracks and sludge adhering to it, which have strong adhesion to the base metal, remain on the blade surface. This circumstance can lead to a distortion of the surface layer, and hence to a sharp deterioration in the fatigue strength of the blades, as well as to a decrease in the adhesive strength of the applied coating.
Раскрытие изобретенияDisclosure of invention
Задача изобретения - создание технологии подготовки поверхности лопаток рабочего колеса турбины, изготовленных электроэрозионной обработкой, которая позволила бы получать поверхностный слой лопаток, идентичный по химическом составу с основным металлом, а также избежать появление на их поверхности трещин и других дефектов.The objective of the invention is the creation of a technology for preparing the surface of the blades of the turbine impeller made by electric discharge machining, which would make it possible to obtain a surface layer of the blades identical in chemical composition to the base metal, and also to prevent the appearance of cracks and other defects on their surface.
Задача решена за счет того, что в способе подготовки поверхностей подвергнутых электроэрозионной обработке лопаток рабочего колеса турбины из жаропрочного сплава на основе никеля перед напылением жаростойких покрытий лопаток подвергают диффузионному отжигу при температуре 850±10°С в вакууме в течение времени, обеспечивающего создание поверхностного слоя лопаток, идентичного по прочности основному металлу лопаток, затем проводят механическую зачистку лопаток на глубину 15-30 мкм и их химическую очистку.The problem is solved due to the fact that in the method of preparing the surfaces of the blades of the turbine impeller subjected to electrical discharge machining from a heat-resistant nickel-based alloy, before spraying the heat-resistant coatings of the blades, they are subjected to diffusion annealing at a temperature of 850 ± 10 ° С in vacuum for a time providing the creation of a surface layer of the blades , identical in strength to the base metal of the blades, then mechanical cleaning of the blades to a depth of 15-30 microns and their chemical cleaning are carried out.
Другими отличиями предлагаемого способа являются:Other differences of the proposed method are:
- диффузионный отжиг проводят в вакууме 10-3 мм рт. ст. в течение 30-60 минут.- diffusion annealing is carried out in a vacuum of 10 -3 mm RT. Art. within 30-60 minutes.
- механическую зачистку поверхностного слоя лопаток осуществляют с помощью электрокорунда.- mechanical cleaning of the surface layer of the blades is carried out using electrocorundum.
Технический результат - получение плотного и прочного поверхностного слоя лопаток рабочего колеса турбины без инородных частиц и трещин, пригодного для нанесения на него жаростойкого покрытия с требуемой адгезией.EFFECT: obtaining a dense and durable surface layer of turbine impeller blades without foreign particles and cracks, suitable for applying a heat-resistant coating on it with the required adhesion.
Пример реализации изобретенияAn example implementation of the invention
Лопатки рабочего колеса турбины изготавливают электроэрозионной обработкой на станке «Робоформ». В результате этой обработки на их поверхности возникают различного рода дефекты: трещины, наплывы, шлам. Кроме того, в поверхностном слое происходит изменение химического состава, приводящее к ухудшению его адгезионной способности. Для исключения этого негативного влияния рабочее колесо турбины с лопатками подвергают диффузионному отжигу, для чего его помещают в вакуумную печь, нагревают до температуры 850±10°С и выдерживают при ней в течение 30-60 минут в вакууме 1·10-3 мм рт. ст. Указанная обработка позволяет за счет диффузионных процессов создать однородный и равнопрочный поверхностный слой с основным металлом, частично убрать наплывы и разрыхленность. Далее осуществляют механическую зачистку поверхностей лопаток на глубину 15-30 мкм за счет использования электрокорунда в качестве рабочего абразивного инструмента. В результате этой зачистки происходит удаление шлама, наплывов и трещин.The blades of the turbine impeller are made by EDM on the Roboform machine. As a result of this treatment, various kinds of defects arise on their surface: cracks, sagging, sludge. In addition, a change in the chemical composition occurs in the surface layer, leading to a deterioration in its adhesive ability. To eliminate this negative effect, the impeller of the turbine with blades is subjected to diffusion annealing, for which it is placed in a vacuum oven, heated to a temperature of 850 ± 10 ° C and kept there for 30-60 minutes in a vacuum of 1 · 10 -3 mm RT. Art. This treatment allows, due to diffusion processes, to create a homogeneous and equal-strength surface layer with the base metal, partially remove the influx and loosening. Next, mechanical cleaning of the surfaces of the blades to a depth of 15-30 microns is carried out through the use of electrocorundum as a working abrasive tool. As a result of this stripping, sludge, sag and cracks are removed.
Для полной очистки поверхности лопаток от остаточных явлений, после зачистки, используют операции ее химической обработки, промывки и сушки. В качестве химической обработки используют такие операции, как обезжиривание и химическое травление.To completely clean the surface of the blades from residual phenomena, after cleaning, use the operations of its chemical treatment, washing and drying. As a chemical treatment, operations such as degreasing and chemical etching are used.
Промышленное применениеIndustrial application
Предложенная технология может быть использована при нанесении жаростойкого никелевого покрытия на лопатки рабочих колес турбин жидкостных ракетных двигателей.The proposed technology can be used when applying a heat-resistant nickel coating to the blades of the impellers of turbines of liquid rocket engines.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008101604/02A RU2426816C2 (en) | 2008-01-23 | 2008-01-23 | Procedure for preparing surface of impeller of turbine before application of heat-proof coating |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008101604/02A RU2426816C2 (en) | 2008-01-23 | 2008-01-23 | Procedure for preparing surface of impeller of turbine before application of heat-proof coating |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2008101604A RU2008101604A (en) | 2009-07-27 |
RU2426816C2 true RU2426816C2 (en) | 2011-08-20 |
Family
ID=41047872
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2008101604/02A RU2426816C2 (en) | 2008-01-23 | 2008-01-23 | Procedure for preparing surface of impeller of turbine before application of heat-proof coating |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2426816C2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2680333C2 (en) * | 2017-06-13 | 2019-02-19 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный технический университет" | Method for preparing surface of complex profile for gas plasma spraying |
-
2008
- 2008-01-23 RU RU2008101604/02A patent/RU2426816C2/en active IP Right Revival
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2680333C2 (en) * | 2017-06-13 | 2019-02-19 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный технический университет" | Method for preparing surface of complex profile for gas plasma spraying |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2008101604A (en) | 2009-07-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2365677C2 (en) | Method for surface finishing and method of repair | |
RU2390578C2 (en) | Procedure for production of erosion-resistant coating containing nano-layers for blades of turbo-machines out of titanium alloys | |
RU2436866C2 (en) | Heat resistant component | |
CN106346146B (en) | A kind of high-energy short-pulse laser processing for removing Ceramic Coating on Metal Surface | |
US10392717B2 (en) | Protective coating for titanium last stage buckets | |
CN103590002A (en) | Preparation method for Al-Cr coating on nickel-based superalloy | |
KR102045739B1 (en) | How to repair turbine blades | |
RU2426816C2 (en) | Procedure for preparing surface of impeller of turbine before application of heat-proof coating | |
JP2006503186A (en) | How to remove the layer range of parts | |
RU2599073C1 (en) | Method of ion-plasma application of multilayer coating on articles from aluminium alloys | |
RU2308537C1 (en) | Method of working surface of metallic article | |
CN105463382B (en) | A kind of coating and preparation method thereof improving TiAl alloy oxidation drag | |
US8354146B2 (en) | Methods for repairing gas turbine engine components | |
CN107313086B (en) | A kind of composite-making process of Ultra-fine Grained/nanocrystalline Cr coating | |
JP5574683B2 (en) | Repair method and heat-resistant member of gas turbine repaired by the repair method | |
JP2009112946A (en) | Repairing method of corrosion prevention coating layer, member, and rotary machine | |
KR101838821B1 (en) | Heat treatment method of nickel base precipitation superalloy using replica | |
RU2693235C1 (en) | Device for electrolytic-plasma polishing of blisk blades | |
RU2566232C1 (en) | Method of combined ion-plasma treatment of products out of aluminium alloys | |
RU2094546C1 (en) | Process of removal of coat from metal backing | |
CN114075690B (en) | Method for electrochemically removing MCrAlY coating | |
RU2811297C1 (en) | Method for removing protective coatings from conductive surfaces | |
JP2014159641A (en) | Repairing method, and heat-resistant member of gas turbine repaired thereby | |
RU2234556C2 (en) | Method for processing of surfaces of steam turbine vanes made of titanium alloy | |
KR20120008031A (en) | Component for film-forming apparatus and method for removing film adhered to the component for film-forming apparatus |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200124 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20220323 |