RU2627558C1 - Способ восстановления бандажных полок лопаток компрессора газотурбинных двигателей (ГТД) - Google Patents

Способ восстановления бандажных полок лопаток компрессора газотурбинных двигателей (ГТД) Download PDF

Info

Publication number
RU2627558C1
RU2627558C1 RU2016108310A RU2016108310A RU2627558C1 RU 2627558 C1 RU2627558 C1 RU 2627558C1 RU 2016108310 A RU2016108310 A RU 2016108310A RU 2016108310 A RU2016108310 A RU 2016108310A RU 2627558 C1 RU2627558 C1 RU 2627558C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
repair
retaining shelves
platforms
carried out
cut
Prior art date
Application number
RU2016108310A
Other languages
English (en)
Inventor
Николай Васильевич Абраимов
Валерий Александрович Гейкин
Владимир Сергеевич Горшков
Валентина Васильевна Лукина
Варвара Владимировна Орехова
Сергей Александрович Перевоин
Елена Анатольевна Чекалова
Original Assignee
АО "Научно-производственный центр газотурбостроения "Салют" (АО "НПЦ газотурбостроения "Салют")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by АО "Научно-производственный центр газотурбостроения "Салют" (АО "НПЦ газотурбостроения "Салют") filed Critical АО "Научно-производственный центр газотурбостроения "Салют" (АО "НПЦ газотурбостроения "Салют")
Priority to RU2016108310A priority Critical patent/RU2627558C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2627558C1 publication Critical patent/RU2627558C1/ru

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K1/00—Soldering, e.g. brazing, or unsoldering
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K31/00—Processes relevant to this subclass, specially adapted for particular articles or purposes, but not covered by only one of the preceding main groups
    • B23K31/02—Processes relevant to this subclass, specially adapted for particular articles or purposes, but not covered by only one of the preceding main groups relating to soldering or welding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00—Arc welding or cutting
    • B23K9/04—Welding for other purposes than joining, e.g. built-up welding
    • 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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)

Abstract

Изобретение относится к способу восстановления бандажных полок лопаток компрессора газотурбинных двигателей (ГТД). Определяют линии ремонтного среза бандажных полок. Удаляют по указанной линии их дефектные части. Изготавливают накладки из твердосплавного материала толщиной не более 0,9 мм со сквозными проточкам по контуру, совпадающему с плоскостями ремонтного среза бандажных полок. Фиксируют их на плоскостях срезов с соблюдением требования сохранения установленной длины бандажных полок, осуществляют термообработку и заключительную финишную механообработку. При этом после удаления по указанной линии ремонтного среза дефектных частей бандажных полок осуществляют наплавление на ремонтный срез слоя титанового сплава заданной толщины, а затем - фиксацию накладок путем индукционной пайки. Предлагаемый способ позволит повысить надежность изделия при его эксплуатации, а также увеличить ремонтный ресурс лопаток в 1,5-2 раза, 4 з.п. ф-лы, 3 ил.

Description

Изобретение относится к области машиностроения и может использоваться при восстановлении бандажных полок лопаток газотурбинных двигателей, подвергающихся ударно-абразивному воздействию, в частности торцевых поверхностей спинки и корыта лопатки КНД.
Известен способ восстановления длины пера лопаток компрессора, при котором удаляют дефектный участок торца пера лопатки, после чего лопатки наплавляют присадочным материалом до требований ремонтного чертежа (пат. RU №1734977, кл. В23Р 6/00 за 1992 г.). Недостатком известного способа является неравномерность наносимого припоя, что приводит к преждевременному износу лопаток.
Известен способ ремонта поверхностных дефектов изделий ГТД, при котором после удаления дефектного участка на ремонтируемую поверхность наносят гибкий наполнитель из никелевой сетки со спеченным слоем гранул из жаропрочного сплава с последующим нанесением на слой наполнителей жаропрочного припоя (пат. RU №2240214, кл. В23Р 6/00 за 2003 г.).
Недостатком известного способа является большая толщина плазменного покрытия (8,7-9,2) мм при нанесении на обрабатываемую поверхность, что не обеспечивает требуемого ремонтного ресурса работы лопатки, поскольку на поверхности вероятность сколов возрастает.
Известен способ ремонта гребешков лабиринтных уплотнений рабочих лопаток ГТД, при котором после удаления дефектного участка к ремонтируемой поверхности бандажной полки лопатки присоединяют накладку посредством пастообразного припоя (пат. RU №2354523, кл. В23Р 6/00 за 2007 г.).
Недостатком известного способа является то, что наращивание длины лопатки присоединением к ней накладной пластины возможно лишь посредством ее боковой поверхности, а не торцевой, как в предлагаемом случае.
Известен способ восстановления лопаток компрессора газотурбинных двигателей (ГТД), взятый за прототип, включающий определение линии ремонтного среза бандажных полок, удаление по указанной линии их дефектных частей, изготовление накладок по контуру, совпадающему с плоскостями ремонтного среза бандажных полок, фиксации их на плоскостях срезов, с соблюдением требования сохранения установленной длины бандажных полок, термообработки и заключительной финишной механообработки (DE №19642980, кл. В23Р 6/05 от 18.10.1996 г.).
Недостатком известного способа является то, что в нем требуемую длину восстанавливаемого изделия обеспечивают высотой накладки. Это неприемлемо при ремонте ГТД, поскольку накладка в процессе эксплуатации подвергается боковому ударно-абразивному воздействию среды и в случае утолщения ее боковая поверхность воспримет большую нагрузку, что может привести к отрыву накладки от бандажной полки лопатки.
Задачей предлагаемого изобретения является увеличение ремонтного ресурса лопаток в 1,5-2 раза.
Получаемый при этом технический результат заключается в повышении надежности изделия.
Решение указанной задачи достигается тем, что в способе восстановления бандажных полок лопаток компрессора газотурбинных двигателей (ГТД), включающем определение линии ремонтного среза бандажных полок, удаление по указанной линии их дефектных частей, изготовление накладок по контуру, совпадающему с плоскостями ремонтного среза бандажных полок, и фиксации их на плоскостях срезов, с соблюдением требования сохранения установленной длины бандажных полок, термообработки и заключительной финишной механообработки, при этом накладки выполняют из твердосплавного материала толщиной не более 0,9 мм, а установленную длину бандажных полок обеспечивают наплавлением на ремонтный срез титанового сплава расчетной толщины его слоя.
Кроме того, наплавление осуществляют в среде аргона сплавом ВТ20 толщиной слоя от 2,5 до 3,5 мм с допускаемым припуском контура по ширине не более 0,5 мм на сторону и натеканием не более 2 мм.
Для снятия напряжений на поверхности изделия термообработку (отжиг) проводят в вакуумной печи в течение двух часов при давлении p=(3-5)10-3 мм рт.ст. и температуре 540°С.
При этом накладки выполняют из материала группы ВК фрагментированными со сквозными проточками шириной не более 0,3 мм, а их фиксацию на ремонтных срезах бандажных полок осуществляют индукционной напайкой припоем ВПр16 толщиной слоя 110±20 мкм, наносимого на всю поверхность ремонтного среза при Т=940°С в течение 5-8 с.
Способ поясняется следующими фигурами:
На фиг. 1 показана лопатка с бандажными полками.
На фиг. 2 - лопатка с восстановленными бандажными полками.
На фиг. 3 - накладка в виде фрагментированной твердосплавной пластины.
На фиг. 1-3 позициями 1-7 указано следующее. Поз. 1 - лопатка; поз. 2 - бандажная полка со стороны корыта, а поз. 3 - бандажная полка со стороны спинки, поз. 4 - наплавка, поз. 5 - припой, поз. 6 - фрагментированная твердосплавная пластина со сквозными проточками поз. 7.
Способ реализуется следующим образом.
Вначале определяют линию ремонтного среза восстанавливаемых бандажных полок. Затем удаляют по указанной линии их дефектные части, что осуществляется черновым шлифованием и чистовым фрезерованием. Одновременно с этим электроэрозионным вырезанием из прутка материала ВК изготавливают контуры накладок.
Далее электроэрозионной разрезкой разделяют пруток на фрагментированные пластины толщиной не более 0,9 мм со сквозными проточками. При этом сквозные проточки фрагментированных пластин выполняют шириной не более 0,3 мм.
После удаления дефектов с бандажных полок лопаток на плоскости их срезов в среде аргона наплавляют сплав ВТ20 толщиной от 2,5 до 3,5 мм с допускаемым припуском контура по ширине не более 0,5 мм на сторону и допустимым натеканием не более 2 мм. После наплавки проводят термообработку «отжиг» лопаток в вакуумной печи в течение двух часов при давлении (3-5)⋅10-3 мм рт.ст. и температуре 540°±10°С. Затем места наплавки бандажных полок зачищают фрезой ВК6 диаметром ∅63 мм, с количеством зубьев Z=16, на глубину t=1 мм, машинная подача Sм=100 мм/мин и частота вращения шпинделя n=160 об/мин., шлифуют и снимают заусенцы войлочным кругом ПП125×13×32 24А25СМ2 диаметром ∅70 мм при ручной подаче Spyч. и частоте вращения n=2800 об/мин. После этого лопатки под напайку обезжиривают со стороны спинки и корыта. А затем на бандажных полках посредством индукционной напайки закрепляют припоем ВПр16 фрагментированные твердосплавные пластины ВК-10КС, поз.6 сначала со стороны корыта, затем со стороны спинки. Процесс пайки осуществляют при температуре 940°±10°С в течение 5-8 с. Толщина припоя при этом составляет 110±20 мкм и наносится на всю поверхность. После закрепления фрагментированных твердосплавных пластин ВК10КС производят их механообработку. Сначала шлифуют по горизонтали со стороны корыта, а потом со стороны спинки, чтобы выйти на заданный геометрический размер. Обрабатывают поверхность шлифовальным кругом карбидом кремния зеленый ЧК63С-45°(64С) 25/16СМ1-СМ2Б1 диаметром ∅150 мм при скорости круга Vкр=15 м/с, продольной подачи Stпр.=8 мм/мин, поперечной подачи Sпоп.=0,005 мм/дв. ход., после чего вручную доводят доработку полок по контуру спинки и корыта при ручной подаче Spyч. и частоте вращения n=5000 об/мин шлифовальным кругом карбидом кремния зеленый ЧК63С-45°(64С) 5/6СМ1-СМ2Б1 диаметром ∅70 мм.
Предлагаемый способ изобретения позволит повысить надежность изделия при его эксплуатации, а также увеличить ремонтный ресурс лопаток в 1,5-2 раза.

Claims (5)

1. Способ восстановления бандажных полок лопаток компрессора газотурбинных двигателей (ГТД), включающий определение линии ремонтного среза бандажных полок, удаление по указанной линии их дефектных частей, изготовление накладок по контуру, совпадающему с плоскостями ремонтного среза бандажных полок, фиксацию их на плоскостях срезов с соблюдением требования сохранения установленной длины бандажных полок, термообработку и заключительную финишную механообработку, отличающийся тем, что накладки выполняют из твердосплавного материала толщиной не более 0,9 мм со сквозными проточками, при этом после удаления по указанной линии ремонтного среза дефектных частей бандажных полок осуществляют наплавление на ремонтный срез слоя титанового сплава заданной толщины, а затем - фиксацию накладок путем индукционной пайки.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что наплавление осуществляют в среде аргона сплавом ВТ20 толщиной слоя от 2,5 до 3,5 мм с допускаемым припуском контура по ширине не более 0,5 мм на сторону и натеканием не более 2 мм.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что осуществляют термообработку в виде отжига, которую проводят в вакуумной печи в течение двух часов при давлении p=(3-5)10-3 мм рт.ст. и температуре 540°C.
4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что накладки выполняют из материала группы ВК со сквозными проточками шириной не более 0,3 мм.
5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что индукционную напайку накладок на ремонтных срезах бандажных полок осуществляют припоем ВПр16 толщиной слоя 110±20 мкм, который наносят на всю поверхность ремонтного среза при Т-940°C в течение 5-8 с.
RU2016108310A 2016-03-10 2016-03-10 Способ восстановления бандажных полок лопаток компрессора газотурбинных двигателей (ГТД) RU2627558C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016108310A RU2627558C1 (ru) 2016-03-10 2016-03-10 Способ восстановления бандажных полок лопаток компрессора газотурбинных двигателей (ГТД)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016108310A RU2627558C1 (ru) 2016-03-10 2016-03-10 Способ восстановления бандажных полок лопаток компрессора газотурбинных двигателей (ГТД)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2627558C1 true RU2627558C1 (ru) 2017-08-08

Family

ID=59632706

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016108310A RU2627558C1 (ru) 2016-03-10 2016-03-10 Способ восстановления бандажных полок лопаток компрессора газотурбинных двигателей (ГТД)

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2627558C1 (ru)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110712002A (zh) * 2018-07-13 2020-01-21 安萨尔多能源公司 恢复叶片或导叶平台的方法
US11203064B2 (en) 2018-08-21 2021-12-21 Siemens Energy, Inc. Section replacement of a turbine airfoil with a metallic braze presintered preform

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5479704A (en) * 1993-08-13 1996-01-02 Mtu Motoren-Und Turbinen Union Munchen Gmbh Process for repairing damaged blades of turboengines
DE19642980C1 (de) * 1996-10-18 1998-08-13 Mtu Muenchen Gmbh Verfahren zur Instandsetzung verschlissener Schaufelspitzen von Verdichter- und Turbinenschaufel
RU2179915C1 (ru) * 2001-07-05 2002-02-27 Сизов Виктор Иванович Способ ремонта контактной поверхности бандажной полки рабочей лопатки турбины
RU2353496C2 (ru) * 2006-10-26 2009-04-27 ООО "НПП Уралавиаспецтехнология" Способ ремонта лопаток из легированной стали
RU2479400C2 (ru) * 2010-12-03 2013-04-20 Научно-производственное некоммерческое партнерство "ТЕХНОПАРК АВИАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ" Способ восстановления торца пера лопатки турбомашины с формированием щеточного уплотнения

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5479704A (en) * 1993-08-13 1996-01-02 Mtu Motoren-Und Turbinen Union Munchen Gmbh Process for repairing damaged blades of turboengines
DE19642980C1 (de) * 1996-10-18 1998-08-13 Mtu Muenchen Gmbh Verfahren zur Instandsetzung verschlissener Schaufelspitzen von Verdichter- und Turbinenschaufel
RU2179915C1 (ru) * 2001-07-05 2002-02-27 Сизов Виктор Иванович Способ ремонта контактной поверхности бандажной полки рабочей лопатки турбины
RU2353496C2 (ru) * 2006-10-26 2009-04-27 ООО "НПП Уралавиаспецтехнология" Способ ремонта лопаток из легированной стали
RU2479400C2 (ru) * 2010-12-03 2013-04-20 Научно-производственное некоммерческое партнерство "ТЕХНОПАРК АВИАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ" Способ восстановления торца пера лопатки турбомашины с формированием щеточного уплотнения

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110712002A (zh) * 2018-07-13 2020-01-21 安萨尔多能源公司 恢复叶片或导叶平台的方法
US11203064B2 (en) 2018-08-21 2021-12-21 Siemens Energy, Inc. Section replacement of a turbine airfoil with a metallic braze presintered preform
RU2763528C1 (ru) * 2018-08-21 2021-12-30 Сименс Энерджи, Инк. Замена секции турбинного аэродинамического профиля с металлической предварительно спеченной заготовкой для пайки

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100704805B1 (ko) 터빈 요소 수리
US5522134A (en) Turbine vane flow area restoration method
EP1563945A2 (en) Repair of article by laser cladding
JP4223779B2 (ja) ガスタービンエンジンの圧縮機ブレードの修復
NO800489L (no) Fremgangsmaate og apparat for bearbeidelse av turbinbladpakninger
EP2039882B1 (en) Methods for performing gas turbine engine casing repairs
US20130326877A1 (en) Method of working an airfoil using elevated temperature cmt welding
JP2006315083A (ja) 超合金修復方法及びインサート部材
RU2627558C1 (ru) Способ восстановления бандажных полок лопаток компрессора газотурбинных двигателей (ГТД)
EP1522369A1 (fr) Procédé de réparation de pièces métalliques notamment d'aubes de turbine de moteur à turbine à gaz
EP2872286A1 (en) Method for repairing a single crystal turbine blade
US20190076930A1 (en) Method for manufacturing an abradable plate and repairing a turbine shroud
CA2848944A1 (en) A method of repairing rotating machine components
CA2590506A1 (en) Low plasticity burnishing of coated titanium parts
US10654137B2 (en) Repair of worn component surfaces
EP2042618A1 (fr) Procédé de récupération d'éléments de turbomachine
CN107262861A (zh) 一种现场钎焊汽轮机叶片的司太立合金片的方法
EP3372318B1 (en) Narrow gap processing
RU2586191C1 (ru) Способ восстановления бандажных полок лопаток турбомашин из титановых сплавов
DE102013214781B3 (de) Verfahren zur Reparatur eines Aufnahmehakens für Leitschaufeln
RU2667110C1 (ru) Способ восстановления бандажных полок лопаток турбомашин из жаропрочных никелевых сплавов
RU2251476C1 (ru) Способ восстановления лопаток паровых турбин
RU2121419C1 (ru) Способ восстановления пера лопатки турбомашины
RU2316418C1 (ru) Способ ремонта лопаток турбинных машин
RU2518036C1 (ru) Способ восстановления и упрочнения стальных рабочих лопаток влажнопаровых ступеней паровой турбины

Legal Events

Date Code Title Description
PC43 Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions

Effective date: 20190821