Особенности процесса горячего выдавливания заготовок рабочих лопаток компрессора ГТД

Jazyk: ruština
Rok vydání: 2021
Předmět:
Zdroj: Новые материалы и технологии в металлургии и машиностроении; № 1 (2021); 41-46
Нові матеріали і технології в металургії та машинобудуванні; № 1 (2021); 41-46
New Materials and Technologies in Metallurgy and Mechanical Engineering; No. 1 (2021); 41-46
ISSN: 1607-6885
Popis: Purpose. Improving the quality of manufacturing of blanks for compressor rotor blades by hot extrusion. Research methods and equipment. The research was carried out using a crank press with a force of 1000 kN, in split dies in accordance with a serial technological process. The dies were heated up to 150 ... 200 °С, to improve the work when extruding the blanks of the rotor blades made from the titanium alloy ВT8. The thickness of the copper coating was measured with an ИTMП-3 magnetic induction device with an errorof ± 2 μm. X-ray spectral microanalysis was performed on an ISM-6360ALA scanning microscope. The billets were heated in an MП-2В furnace. Results. It has been established that the quality of blade blanks made of ВT8 titanium alloy obtained by hot extrusion is influenced by the state of the copper coating, which is preliminarily applied to the surface of the original blank. When the initial blanks are heated, copper is oxidized and in the temperature range of 250…700 °С the oxidation rate proceeds according to a linear pattern, and after 700…750 °С – according to a parabolic pattern. Oxidation of the copper coating occurs unevenly not only within one workpiece, but also within the batch, which leads to a decrease in durability and deterioration of the surface quality of the blade workpieces obtained by hot extrusion. Research carried out by X-ray spectral microanalysis of the copper coating revealed the presence of aluminum oxides of varying degrees of dispersion. The source of this material in the copper coating is caricature of corundum used in blowing into the surface of the billet, which is the reason for the appearance of scoring on the blade blank. It was also found that longitudinal marks on the blade are a consequence of the appearance of a matrix of tubercles (sagging) on the working surface of the die, caused by the adhesion of the deformable material of the blade to the base metal of the tool. Scientific novelty. The regularity of the influence of the heating temperature of the initial blank of the blade on the oxidation rate of the copper coating has been established. The mechanism of the influence of the oxidation of the copper coating and the adhesion of contacting materials during hot extrusion on the surface condition of the resulting blanks is disclosed. Practical value. The results obtained make it possible to improve the quality of the manufactured blanks of the compressor rotor blades by hot extrusion.
Цель работы. Повышение качества изготовления заготовок рабочих лопаток компрессора горячим выдавливанием. Методы и оборудование для исследования. Исследование проводились с использованием кривошипного пресса с усилием 1000 кН, в разъемных штампах в соответствии с серийным технологическим процессом. Штампы нагревали до 150…200 °С, для улучшения работы при выдавливании заготовок рабочих лопаток из титанового сплава ВТ8. Толщину медного покрытия измеряли магнитоиндукционным прибором ИТМП-3, имеющим погрешность ± 2 мкм. Рентгеноспектральный микроанализ проводили на растровом микроскопе ISM-6360ALA. Нагрев заготовок производили в печи МП-2У. Полученные результаты. Установлено, что на качество заготовок лопаток из титанового сплава ВТ8, полученных горячим выдавливанием, оказывает влияние состояние медного покрытия, которое предварительно наносят на поверхность исходной заготовки. При нагревании исходных заготовок медь окисляется и в интервале температур 250…700 °С скорость окисления протекает по линейной закономерности, а после 700…750 °С – по параболической закономерности. Окисление медного покрытия происходит неравномерно не только в пределах одной заготовки, но и в пределах партии, что приводит к снижению стойкости и ухудшению качества поверхности заготовок лопаток, получаемых горячим выдавливанием. Исследование, проведенное РСМА медного покрытия выявило наличие оксидов алюминия разной степени дисперсности. Источником этого материала в медном покрытии является шаржирование в поверхность заготовки корунда, используемого при обдувке, что является причиной появления задиров на пере заготовки лопатки. Установлено также, что продольные риски на пере лопатки, являются следствием проявления на рабочей поверхности фильеры матрицы бугорков (наплывов), вызванных адгезией деформируемого материала лопатки к основе металла инструмента. Научная новизна. Установлена закономерность влияния температуры нагрева исходной заготовки лопатки на скорость окисления медного покрытия. Раскрыт механизм влияния окисления медного покрытия и адгезии контактирующих материалов при горячем выдавливании на состояние поверхности получаемых заготовок. Практическая ценность. Полученные результаты позволяют повысить качество изготавливаемых заготовок рабочих лопаток компрессора горячим выдавливанием.
Мета роботи. Підвищення якості виготовлення заготовок робочих лопаток компресора гарячим видавлюванням. Методи й обладнання для дослідження. Дослідження проводилися з використанням кривошипного преса із зусиллям 1000 кН, у роз’ємних штампах відповідно до серійного технологічного процесу. Штампи нагрівали до 150…200°С, для поліпшення роботи при видавлюванні заготовок робочих лопаток з титанового сплаву ВТ8. Товщину мідного покриття вимірювали магнітоіндукційним приладом ИТМП-3, що має погрішність± 2 мкм. Рентгеноспектральний мікроаналіз проводили на растровому мікроскопі ISM-6360ALA. Нагрівання заготовок робили в печі МП-2В. Отримані результати. Установлено, що на якість заготовок лопаток з титанового сплаву ВТ8, отриманих гарячим видавлюванням, впливає стан мідного покриття, що попередньо наносять на поверхню вихідної заготовки. При нагріванні вихідних заготовок мідь окисляється й в інтервалі температур 250…700°С швидкість окислювання протікає по лінійній закономірності, а після 700…750°С – по параболічній закономірності. Окислювання мідного покриття відбувається нерівномірно не тільки в межах однієї заготовки, але й у межах партії, що приводить до зниження стійкості й погіршенню якості поверхні заготовок лопаток, одержаних гарячим видавлюванням. Дослідження, проведене РСМА мідного покриття виявило наявність оксидів алюмінію різного ступеня дисперсності. Джерелом цього матеріалу в мідному покритті є шаржування в поверхню заготовки корунду, використовуваного при обдуванні, що є причиною появи задирів на пері заготовки лопатки. Установлено також, що поздовжні риски на пері лопатки, є наслідком прояву на робочій поверхні фільєри матриці бугорків (напливів), викликаних адгезією деформованого матеріалу лопатки до основи металу інструмента. Наукова новизна. Встановлено закономірність впливу температури нагрівання вихідної заготовки лопатки на швидкість окислювання мідного покриття. Розкрито механізм впливу окислювання мідного покриття й адгезії контактуючих матеріалів при гарячому видавлюванні на стан поверхні одержуваних заготовок. Практична цінність. Отримані результати дозволяють підвищити якість заготовок робочих лопаток компресора виготовлених гарячим видавлюванням.
Databáze: OpenAIRE
Externí odkaz: