Обработка специальных металлических объектов или для получения специального эффекта или результата на металлических объектах: .обработка турбинных лопаток или сопел – B23H 9/10

Изобретение относится к области тепловой и атомной энергетики и может быть использовано в конденсационных и теплофикационных турбинах при ремонте рабочих лопаток (РЛ) влажнопаровых ступеней, имеющих несквозные повреждения на поверхности пера лопатки со стороны входной и выходной кромок и подвергающихся эрозионному разрушению или иным видам эксплуатационных повреждений. Способ включает удаление для каждой поврежденной лопатки защитной накладки при ее наличии, подготовку под восстановительную наплавку путем механического удаления части металла в зонах поврежденной поверхности, нанесение металлического пластичного сплава на подготовленную поверхность пера лопатки со стороны ее входной кромки методом аргонодуговой восстановительной наплавки в импульсном режиме, механическое удаление избыточного металла наплавки и создание на поверхности пера лопатки со стороны ее входной и выходной кромок защитного упрочняющего слоя с удалением избыточного металла, причем после всех перечисленных операций обеспечивают соответствие размеров профиля восстановленной лопатки нормативным. Аргонодуговую восстановительную наплавку осуществляют металлическим пластичным сплавом на основе никеля с последующим упрочнением слоя наплавки методом поверхностного пластического деформирования, после чего производят термообработку лопатки в ее наплавленной части для получения структуры высокоотпущенного мартенсита, формируют защитный упрочняющий слой эрозионностойким сплавом на поверхности пера лопатки со стороны ее входной кромки поверх наплавки методом электроискрового легирования, а со стороны ее выходной кромки - поверх чистого металла с последующим упрочнением указанного слоя методом поверхностного пластического деформирования. Изобретение позволяет снизить неоднородности структурно-фазового состава материала восстановленной РЛ, уменьшить растягивающие остаточные напряжения, повысить трещиностойкость, предел выносливости, коррозионной и эрозионной стойкости металла восстановленной РЛ. 3 з.п. ф-лы, 17 ил.

Изобретение относится к сотовому уплотнению, используемому для снижения до минимума утечек газа внутри двигателя, в частности, между статором и ротором турбин. Уплотнение для отделения вращающейся части от статора в реактивном двигателе или газотурбинном двигателе содержит сотовый элемент и опорную пластину, выполненные в виде одной целой детали, при этом сотовый элемент образован из основы с использованием электроэрозионной обработки, а также механически обработанной основы, которая имеет покрытие, содержащее железо (Fe), хром (Cr), алюминий (Al) и/или иттрий (Y). Основа уплотнения выполнена из стали или нержавеющей стали. При изготовлении предложенного уплотнения механически обработанную основу, образующую одно целое с сотовыми ячейками, покрывают железом (Fe), хромом (Cr), алюминием (Al) и/или иттрием (Y) путем осаждения из паровой фазы. Изобретение обеспечивает повышение коррозионной стойкости уплотнения в реактивном двигателе или газотурбинном двигателе при повышенных температурах, а выполнение сотовой ячейки за одно целое с основой устраняет необходимость использования пайки при изготовлении уплотнения. 2 н. и 18 з.п. ф-лы, 14 ил., 6 пр.

Изобретение относится к области размерной электрохимической обработки металлов и сплавов и может быть использовано для изготовления лопаток с двумя хвостовиками газотурбинного двигателя. В способе осуществляют формообразование лопатки при подаче напряжения на электроды-инструменты и заготовку лопатки при прокачке электролита через межэлектродный промежуток и задании электродам-инструментам синхронно-дискретного перемещения с периодическим ощупыванием лопатки, при этом направление перемещения каждого из электродов-инструментов задают так, что оно образует с осью лопатки острый угол величиной , вершина которого обращена в сторону полки лопатки. Заготовку лопатки предварительно устанавливают в кассету устройства для крепления заготовки, подачу электролита осуществляютпоперек продольной оси профиля пера лопатки непосредственно на обрабатываемую часть, а формообразование осуществляют при помощи четырех электродов-инструментов. Сначала обрабатываютчасть профиля пера лопатки, сопряженные с ней радиусы переходов и полку хвостовика двумя соответствующими электродами-инструментами, затем поворачивают кассету с установленной в ней заготовкой лопатки на 180°относительно одной из горизонтальных осей, заменяют электроды-инструменты и обрабатывают оставшуюся часть пера лопатки, сопряженные с ней радиусы переходов, полку второго хвостовика. Изобретение позволяет увеличить точность обработки лопаток газотурбинного двигателя с двумя хвостовиками при уменьшении трудоемкости. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Способ относится к импульсной электрохимической размерной обработке (ЭХО) различных изделий, например лопаток компрессоров и турбин газотурбинной техники из жаропрочных, жаростойких, титановых сплавов и других труднообрабатываемых механическими методами материалов. Заготовку подключают к положительным полюсам двух источников питания. Обработку заготовки ведут с двух сторон двумя гальванически развязанными электродами - инструментами. Каждый из них соединен с отрицательным полюсом соответствующего источника питания и установлен напротив соответствующей обрабатываемой поверхности. В начале обработки определяют припуски для удаления с каждой обрабатываемой поверхности. После чего электродам-инструментам сообщают скорости подачи прямо пропорциональные величинам припусков. На заготовку и на каждый из электродов-инструментов подают группы импульсов от соответствующего источника питания. Подачу импульсов на заготовку и на каждый из электродов-инструментов осуществляют поочередно, а их длительности выбирают из условия обеспечения равенства токов, пропускаемых через обрабатываемые поверхности с обеих сторон заготовки. В результате обеспечивается более симметричное распределение гидравлических усилий и температур с обеих сторон обрабатываемой детали. 16 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к металлургии, в частности к способам получения жаростойких покрытий ионно-плазменным напылением, и может быть использовано в ракетной промышленности для рабочих колес турбин жидкостных ракетных двигателей. Лопатки 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. Диффузионный отжиг проводят в вакууме 10^-3 мм рт. ст. в течение 30-60 минут. Механическую зачистку поверхностного слоя лопаток осуществляют с помощью электрокорунда. Получается прочный поверхностный слой лопаток, идентичный по химическому составу основному металлу рабочего колеса турбины, позволяющий избежать на поверхности трещин и других дефектов. 2 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к области электрохимической размерной обработки металлов и сплавов и позволяет одновременно обрабатывать несколько анодов-заготовок при одновременном упрощении технологии процесса и конструкции оборудования и повышении точности обработки профильной части анода-заготовки изделия. Обработку изделий из листового материала осуществляют, по крайней мере, двумя вибрирующими катодами-инструментами, с синхронизированной с колебаниями катодов-инструментов подачей импульсов технологического напряжения, при котором полный профиль изделий получают последовательно в два этапа, на первом этапе формируют одну сторону анода-заготовки изделия, а затем после поворота анода-заготовки на 180° вокруг оси поворота, перпендикулярной направлению подачи электролита, формируют вторую ее сторону. Одновременно обработке подвергают, по крайней мере, одну пару анодов-заготовок, каждая из которых имеет линию разъема, лежащую в одной плоскости, и расположенных с обеих сторон от вертикальной плоскости симметрии, проходящей через ось поворота, при этом обработку на первом этапе осуществляют до линии разъема анодов-заготовок в каждой паре, при этом обработку осуществляют при скорости подачи электролита 10-15 м/сек и величине амплитудного значения технологического напряжения 30-40 В, обеспечивающих длительность цикла импульсов технологического напряжения 0,2-0,3 сек. Устройство содержит катоды-инструменты, подэлектродную плиту для крепления катодов-инструментов, базировочную плиту под анод-заготовку с технологическими припусками и технологическую оснастку, обеспечивающую подвод электролита в зону обработки по каналам подачи электролита и выхода продуктов анодного растворения, накопительную ванну. Катоды-инструменты сгруппированы, по крайней мере, в одну пару параллельно расположенных катодов-инструментов с обеих сторон от вертикальной плоскости симметрии и выполненных в паре каждый с зеркальным отображением профилей рабочих поверхностей, обращенных друг к другу с перевернутой на 180° симметрией. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 11 ил.

Изобретение относится к области импульсной электрохимической обработки токопроводящих материалов. Способ включает взаимное позиционирование электрода-инструмента, состоящего из нескольких электрически изолированных друг от друга токопроводящих секций, в совокупности представляющих собой пространственно-сложную поверхность, в значительной степени соответствующую по форме готовой поверхности детали, и электрода-заготовки, подачу электролита в межэлектродный промежуток, сближение электродов, подачу тока на электрод-заготовку и отдельно на каждую секцию электрода-инструмента. Электроду-заготовке и/или электроду-инструменту сообщают колебательное движение в плоскости, пересекающейся с направлением подачи, а обработку ведут от импульсного источника питания, при этом на электрод-заготовку и на отдельно каждую секцию электрода-инструмента подают импульсы и/или группы импульсов напряжения или тока, амплитудные значения которых пропорциональны значению модуля относительной скорости колебательного движения. Устройство состоит из установленного в электрододержателе электрода-инструмента в виде нескольких электрически изолированных друг от друга токопроводящих секций, приспособления для установки электрода-заготовки, блока сближения электродов, агрегата подачи электролита, источника питания, положительный полюс которого соединен с электродом-заготовкой, а отрицательный - с электродом-инструментом, и блока управления, который функционально соединен с блоком сближения электродов, агрегатом подачи электролита и источником питания. Устройство дополнительно содержит блок для сообщения колебательного движения в плоскости, пересекающейся с направлением подачи, электрододержателю с секционным электродом-инструментом или приспособлению с электродом-заготовкой, функционально соединенный с блоком управления, а источник питания является импульсным. Изобретение позволяет повысить точность и качество обработки поверхностей деталей. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 7 ил., 2 табл.

Группа изобретений относится к способам изготовления лопаток направляющего аппарата осевого компрессора газовой турбины и самого направляющего аппарата. Выполняют по всей высоте лопатки, содержащей аэродинамически обтекаемое изогнутое перо с входной и выходной кромками и хвостовую часть, со стороны входной кромки пера продольное сквозное отправное отверстие. Продольное сквозное отправное отверстие выполняют электроэрозионной обработкой с использованием вращающегося разрядного электрода. Начиная с упомянутого отверстия электроэрозионной обработкой с помощью разрядной проволоки вырезают внутренний канал для прохода рабочей среды. В результате повышается качество и надежность лопаток, обеспечивается снижение утечек теплоносителя. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 15 ил.

Изобретение относится к электрохимической обработке лопаток моноколес. Способ включает установку моноколеса с предварительно сформированными межлопаточными каналами на валу с образованием угла между плоскостью, проходящей через ось моноколеса, и осью вала и угла между этой плоскостью и осью обрабатываемой лопатки, перемещение моноколеса до расположения обрабатываемой лопатки между электродами-инструментами, электрохимическую обработку, осуществление вывода моноколеса из межэлектродного зазора и его поворот вокруг своей оси на один шаг для ввода следующей лопатки в межэлектродный зазор. При этом предварительно определяют диагональ пера лопатки моноколеса, в которой перо имеет наименьшую выпуклость, выбирают две крайние точки упомянутой диагонали и определяют радиус R окружности с центром на оси вала, проходящей через крайние точки диагонали по формуле ,

где H и H₁ - расстояние вдоль высоты лопатки от оси вала до крайних точек диагонали лопатки, расположенных соответственно у обода моноколеса и на торце пера лопатки, L и L₁ - расстояния вдоль хорды лопатки от оси вала и теми же точками, и лопатку вводят в зазор путем перемещения моноколеса по окружности радиуса R, а углы и определяют из условия расположения крайних точек упомянутой диагонали на окружности радиуса R, и после обработки выводят лопатку из зазора путем перемещения моноколеса по этой же окружности. Способ позволяет исключить поступательное движение моноколеса при его вводе-выводе в межэлектродный зазор и обеспечивает ввод-вывод моноколеса его перемещением только по окружности. 3 ил.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для отделочно-упрочняющей обработки поверхностей сложного профиля, например межлопаточных каналов деталей лопаточных машин. Способ комбинированной магнитно-импульсной обработки деталей лопаточных машин включает обработку межлопаточного канала деталей, заполненного токопроводящей рабочей жидкостью и металлическими гранулами, униполярными импульсами тока, подаваемыми на секции входного и выходного секционных электродов, расположенных с его противолежащих сторон. Устройство содержит генератор импульсного тока и электроды, выполненные в виде входных, выходных и средних секций, изолированных друг от друга. Крайние секции каждого секционного электрода имеют контакт с кромками межлопаточного обрабатываемого канала деталей, а средние секции - с металлическими гранулами и токопроводящей рабочей жидкостью в межлопаточном канале. Секции соединены с генератором импульсного тока через регулятор подачи униполярного тока, а к межлопаточному каналу деталей подведены входной и выходной патрубки для прокачки рабочей жидкости. Изобретение позволяет стабилизировать показатели поверхностного слоя обрабатываемой заготовки, в частности поверхностей межлопаточных каналов. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к восстановлению компонента машины и может найти применение при изготовлении и ремонте газотурбинных двигателей. В восстанавливаемом компоненте выполняют углубление и заполняют его путем формирования пористого покрытия при помощи формованного электрода, состоящего из формованного тела, в электроразрядной установке. Выполняют доводочную обработку до требуемого размера для получения заданного значения толщины покрытия. 6 н. и 21 з.п. ф-лы, 17 ил.

Изобретение относится к области размерной электрохимической обработки металлов и сплавов и может быть использовано, например, для изготовления турбинных лопаток. Способ включает обработку двумя вибрирующими катодами-инструментами с синхронизированной с колебаниями катодов-инструментов подачей импульсов технологического напряжения и с поступательным движением катодов-инструментов относительно анода-заготовки. Обработку профиля лопатки осуществляют последовательно сначала одним съемным катодом-инструментом, а затем после поворота анода-заготовки в крепежном приспособлении вдоль оси изделия на 180° и установки его на съемный диэлектрический ложемент, профиль которого повторяет геометрию рабочей поверхности первого катода-инструмента, вторым съемным катодом-инструментом при амплитудном значении технологического напряжения 6-8 В, линейной скорости подачи каждого из катодов-инструментов 0,23-0,28 мм/мин и длительности импульса технологического напряжения 3000-3400 мкс. Устройство содержит два катода-инструмента, анод-заготовку, межэлектродный зазор между катодом-инструментом и анодом-заготовкой, в который поступает электролит, устройство для крепления двух катодов-инструментов, устройство для крепления анода-заготовки, базировочную плиту и съемный ложемент, выполненный из диэлектрического материала, имеющий профиль, повторяющий геометрию рабочей поверхности первого катода-инструмента, и установленный между анодом-заготовкой и базировочной плитой. Изобретения позволяют одновременно изготовить полный профиль нескольких турбинных лопаток, включая перо и хвостовую часть, одновременно при сохранении высокого качества и точности обработки поверхности. 2 н.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области размерной электрохимической обработки металлов и сплавов и может быть использовано для изготовления турбинных лопаток. Способ включает обработку анода-заготовки двумя съемными вибрирующими катодами-инструментами, закрепляемыми на подэлектродной плите, при подаче импульсов технологического напряжения, синхронизированных с колебаниями катодов-инструментов. Обработку осуществляют последовательно сначала одним съемным катодом-инструментом, а затем после поворота анода-заготовки в крепежном приспособлении на 180° вторым съемным катодом-инструментом при амплитудном значении технологического напряжения 6-10 В, линейной скорости подачи каждого из катодов-инструментов 0,2-0,25 мм/мин и длительности импульса технологического напряжения 2700-3300 мкс. Катоды-инструменты, оформляющие выпуклую и вогнутую стороны пера лопатки вместе с прилегающими к ним профилями замка, изготавливают на фрезерном станке с числовым программным управлением по математической модели, рассчитанной в соответствии с размерами изготовляемой лопатки. Анод-заготовка с технологическим припуском на торцевых сторонах в поперечном сечении имеет форму параллелограмма с острым углом, равным острому углу поперечного сечения замка лопатки, и расположен на базировочной плите, имеющей такой же угол между боковыми сторонами рабочей поверхности. Это позволит повысить качество и точность обработки лопаток. 2 н.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к изготовлению дискового или кольцевого элемента статора или ротора со множеством расположенных по окружности лопаток, внешние в радиальном направлении концы которых соединены с закрывающим их снаружи бандажом. При изготовлении такого элемента в дисковой или кольцевой заготовке электроэрозионным методом на некотором расстоянии в радиальном направлении от края заготовки одновременно выжигают по меньшей мере часть каждого из множества каналов, которые образуют в заготовке расположенные между ними в окружном направлении лопатки. После поворота заготовки на некоторый угол частично выжигают все последующие каналы. Переворачивают заготовку и аналогичным образом проводят окончательную электроэрозионную обработку каналов. Возможность одновременной обработки в заготовке множества каналов обеспечивается за счет конструкции устройства с электродами, расположенными по окружности с определенным шагом. Изобретение обеспечивает получение элементов статора или ротора высокой прочности и практически из любых материалов. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение может быть использовано при изготовлении полой лопатки газотурбинного двигателя для выполнения в ее стенке прямолинейного канала для охлаждающего воздуха. Устройство содержит по меньшей мере один формообразующий электрод, закрепленный на первом держателе электрода и предназначенный для выполнения расширенного выходного отверстия. Формообразующий электрод имеет задний концевой участок для закрепления в держателе, средний участок с постоянным поперечным сечением и передний заостренный концевой участок, поперечное сечение которого уменьшается в области от среднего участка до вершины формообразующего электрода. Формообразующий электрод имеет поверхность с направляющей канавкой для прямолинейного электрода, предназначенного для выполнения прямолинейной части канала для охлаждающего воздуха. Устройство содержит средства перемещения держателя электрода. Устройство позволяет использовать взаимозаменяемые электроды простой формы и уменьшить затраты на выполнение каналов. 10 з.п. ф-лы, 6 ил.