ВСТУП

Для сучасних теплонапружених газотурбінних двигунів (ГТД) робочі лопатки турбіни високого тиску (ТВД) виготовляють з жароміцних нікелевих сплавів (ЖНС) спеціальним легированием методом монокрісталліческо- го лиття з точністю витримування основний (профільної) орієнтації 5 °.

Одним з основних напрямків при проектуванні робочої лопатки для перспективних двигунів є розробка конструкції монокристаллической лопатки ТВД з високожаропрочних нікелевих сплавів з великою кількістю порожнин і розвиненою перфорацією, які забезпечують високоефективне охолодження (в тому числі «проникаюче» охолодження). При ресурсному проектуванні і міцності розрахунках такої лопатки необхідно використовувати значення характеристик конструкційної міцності матеріалу монокристаллической лопатки для температурно-часового діапазону, що відповідає умовам експлуатації.

Досягнення максимального рівня жароміцності робочих лопаток ТВД газотурбінних двигунів можливо за рахунок застосування монокристалічних ЖНС, легованих ренієм і танталом. При такому легуванні межа тривалої міцності може бути істотно підвищено, що дозволить збільшити тягу двигуна на 15-20% і його ресурс в 1,5-2 рази. У зв'язку з цим перспективним є застосування безуглеродістих монокристалічних сплавів, легованих Та й Re для лопаток ТВД сучасних ГТД з температурою газу на вході в турбіну 1580 ° С.

В такому випадку фазовий склад жароміцних сплавів і структурний стан повинні відрізнятися максимальної стабільністю, так як поява, зростання нових фаз і супроводжуючі їх дифузійні процеси суттєво впливають на весь комплекс міцнісних властивостей сплавів.

Відповідно до викладеного рішення проблеми підвищення працездатності і надійності робочих лопаток ТВД, засноване на всебічних дослідженнях структурних і фазових змін матеріалу турбінних лопаток в умовах температурного впливу, а також на оцінці залишкових міцності властивостей матеріалу, є важливим і актуальним завданням.

 
Переглянути оригінал
< Попер   ЗМІСТ   ОРИГІНАЛ   Наст >