×
29.05.2019
219.017.67c4

Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ПОДГОТОВКИ ПОВЕРХНОСТИ РАБОЧЕГО КОЛЕСА ТУРБИНЫ ПЕРЕД НАНЕСЕНИЕМ ЖАРОСТОЙКИХ ПОКРЫТИЙ

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: 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 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.

Область техники

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.

Предшествующий уровень техники

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.

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.).

Известная технология позволила значительно повысить усталостную прочность лопаток турбины, изготовленных из сплава на никелевой основе механическим методом.

Однако указанный способ подготовки поверхности лопаток перед нанесением жаростойкого покрытия не может быть применен в случае изготовления их электроэрозионным методом по следующим причинам:

- в процессе электроэрозионной обработки в поверхностном слое лопаток происходит изменение химического состава, приводящее к ухудшению адгезионной способности;

- 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.

Раскрытие изобретения

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.

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.

Другими отличиями предлагаемого способа являются:

- диффузионный отжиг проводят в вакууме 10-3 мм рт. ст. в течение 30-60 минут.

- механическую зачистку поверхностного слоя лопаток осуществляют с помощью электрокорунда.

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.

Пример реализации изобретения

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.

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.

Промышленное применение

Предложенная технология может быть использована при нанесении жаростойкого никелевого покрытия на лопатки рабочих колес турбин жидкостных ракетных двигателей.

Источник поступления информации: Роспатент

Showing 1-10 of 26 items.
10.04.2013
№216.012.33d6

Способ захолаживания криогенной магистрали жидкостного ракетного двигателя при многократных включениях двигателя

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к способу захолаживания криогенной магистрали жидкостного ракетного двигателя при многократных включениях двигателя. Способ захолаживания осуществляют за счет испарения криогенного компонента топлива, остающегося в указанной магистрали,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002478813
Дата охранного документа: 10.04.2013
20.05.2013
№216.012.4180

Высокооборотный шнекоцентробежный насос

Изобретение относится к высокооборотным шнекоцентробежным насосам для подачи различных жидкостей, в частности топлива, и может быть использовано, например, в ракетной технике. Высокооборотный шнекоцентробежный насос содержит рабочее колесо, трубчатый (канальный) направляющий аппарат, спиральный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002482338
Дата охранного документа: 20.05.2013
20.06.2013
№216.012.4b96

Способ соединения секций многослойных тонкостенных гофрированных оболочек между собой и с арматурой

Изобретение относится к сварке плавлением деталей малых толщин с деталями больших толщин. Способ включает соединение секций многослойных тонкостенных гофрированных оболочек между собой с помощью сплошных металлических колец. На внутренних цилиндрических поверхностях колец выполнены кольцевые...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002484932
Дата охранного документа: 20.06.2013
20.08.2013
№216.012.6135

Центробежный насос для перекачки жидкости с абразивными включениями

Изобретение относится к машиностроению, а именно к центробежным насосам для перекачивания жидкости с абразивными включениями, имеющим гидростатические или гидродинамические подшипники (П), смазываемые и охлаждаемые перекачиваемой жидкостью. Насос содержит П скольжения, рабочие полости которых...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002490517
Дата охранного документа: 20.08.2013
10.04.2014
№216.012.b403

Способ создания аэродинамического сопла многокамерной двигательной установки и составной сопловой блок для осуществления способа

При создании сопла двигательной установки создают внешний поток газов из первичных сопел многокамерной двигательной установки с центральным телом на первой ступени ракеты-носителя и внутренний поток газов из первичных сопел жидкостных ракетных двигателей, выполненных по закрытой схеме с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002511800
Дата охранного документа: 10.04.2014
20.04.2014
№216.012.b8bf

Способ обеспечения бессрывной работы турбонасосного агрегата многорежимного жидкостного ракетного двигателя на режимах глубокого дросселирования

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к высокооборотным шнекоцентробежным насосам турбонасосных агрегатов дросселируемых жидкостных ракетных двигателей. Способ обеспечения бессрывной работы насосов турбонасосного агрегата дросселируемого жидкостного ракетного двигателя,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002513023
Дата охранного документа: 20.04.2014
27.06.2014
№216.012.d6d1

Жидкостный ракетный двигатель по схеме с дожиганием генераторного газа

Изобретение относится к жидкостным ракетным двигателям (ЖРД), в частности к многокамерным ракетным двигателям. Жидкостный ракетный двигатель, включающий камеры (не менее двух) с трактами регенеративного охлаждения и смесительные головки; турбонасосную систему питания (ТНА) газогенераторов и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002520771
Дата охранного документа: 27.06.2014
10.09.2014
№216.012.f290

Способ повышения энергетических характеристик жидкостных ракетных двигателей

Изобретение относится к ракетной технике, а конкретно к кислородно-керосиновым жидкостным ракетным двигателям (ЖРД) замкнутой или открытой схем. Способ повышения энергетических характеристик жидкостного ракетного двигателя, работающего на компонентах топлива жидкий кислород и углеводородное...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002527918
Дата охранного документа: 10.09.2014
10.11.2014
№216.013.0417

Компоновка многоступенчатой ракеты-носителя

Изобретение относится к космической технике и может быть использовано в ракетах-носителях. Многоступенчатая ракета-носитель содержит головной блок с полезным грузом, параллельно расположенные разделяемые ракетные блоки ступеней с многокамерными двигательными установками с топливными баками (ТБ)...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002532445
Дата охранного документа: 10.11.2014
10.11.2014
№216.013.056b

Коррозионностойкая мартенситностареющая сталь

Изобретение относится к области металлургии, а именно к производству высокопрочных коррозионностойких мартенситностареющих сталей, используемых в энергетическом машиностроении для изготовления высоконагруженных упругих металлических уплотнений разъемных соединений энергетических установок,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002532785
Дата охранного документа: 10.11.2014
Showing 1-10 of 29 items.
20.07.2013
№216.012.5754

Способ обработки поверхностей магазина для патронов

Изобретение может быть использовано при изготовлении ружейных магазинов для патронов. В пластинах магазина для патронов, выполненных из алюминиевого сплава, выжигают выемку электроэрозионным методом, проводят термообработку при температуре (0,8-0,9)Ткр, где Ткр - температура кристаллизации...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002487964
Дата охранного документа: 20.07.2013
10.09.2013
№216.012.6805

Способ многослойного нанесения покрытий на подложку

Изобретение относится к технологии получения покрытий при изготовлении режущего инструмента. Осуществляют нанесение покрытия на подложку из высокоуглеродистой стали в среде инертного газа. Сначала выполняют очистку поверхности подложки потоком ионов инертного газа методом конденсации с ионной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002492276
Дата охранного документа: 10.09.2013
10.04.2014
№216.012.b024

Способ высокотемпературного отжига заготовки ствольной коробки

Изобретение относится к области термической обработки. Для повышения надежности стрелкового оружия в процессе стрельбы, в том числе и в критической ситуации, за счет стабилизации структуры металла ствольной коробки и снижения остаточных напряжений проводят высокотемпературный отжиг заготовки...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002510807
Дата охранного документа: 10.04.2014
10.04.2014
№216.012.b025

Способ термообработки заготовки ствольной коробки

Изобретение относится к области термической обработки. Для повышения стабильности и стойкости ствольной коробки, выполненной из мартенситно-стареющей стали, в нормальной и критической ситуации в процессе стрельбы за счет обеспечения стабильной и однородной структуры стали заготовку ствольной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002510808
Дата охранного документа: 10.04.2014
10.04.2014
№216.012.b027

Способ обработки сопрягаемых и торцевых поверхностей ствольной коробки стрелкового оружия под взаимодействие с сопрягаемыми и торцевыми поверхностями затвора

Изобретение относится к способу обработки сопрягаемых и торцевых поверхностей ствольной коробки стрелкового оружия под взаимодействие с сопрягаемыми и торцевыми поверхностями затвора. В способе проводят механическую обработку заготовки ствольной коробки с подготовкой базы точением наружного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002510810
Дата охранного документа: 10.04.2014
10.06.2014
№216.012.d1e2

Броня для бронежилета

Изобретение относится к получению стойких при работе покрытий при стрельбе от пулевого удара и может быть использовано для повышения работоспособности бронежилета от пулевого удара. Броня для бронежилета включает многослойное покрытие на пластинах, выполненных из стали, при этом многослойное...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002519501
Дата охранного документа: 10.06.2014
20.06.2014
№216.012.d2a3

Способ нанесения антикоррозийных покрытий на подложку из высокотвердых сплавов

Изобретение относится к области гальванотехники и может быть использовано в машиностроении и при изготовлении оборудования, работающего в агрессивной жидкой среде при больших контактных нагрузках, в частности гидрорезного. Способ включает предварительную обработку поверхности подложки...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002519694
Дата охранного документа: 20.06.2014
27.07.2014
№216.012.e46e

Способ получения пластичной структуры поверхностного слоя на переднем выступе ствольной коробки стрелкового оружия

На передний выступ ствольной коробки наносят никелевое покрытие. Подвергают передний выступ ствольной коробки термической обработке с нагревом и дальнейшим охлаждением в вакууме. Термическую обработку проводят при температуре 700-710°C с выдержкой 30-35 минут со скоростью нагрева и охлаждения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002524268
Дата охранного документа: 27.07.2014
20.08.2014
№216.012.e92d

Способ изготовления ствола стрелкового оружия

Изобретение относится к способу изготовления ствола стрелкового оружия. Способ включает механическую обработку с образованием канала ствола сверлением, затем его развертку. Затем канал ствола подвергается предварительной обработке методом дорнования. Ствол стрелкового оружия подвергается...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002525501
Дата охранного документа: 20.08.2014
10.09.2014
№216.012.f290

Способ повышения энергетических характеристик жидкостных ракетных двигателей

Изобретение относится к ракетной технике, а конкретно к кислородно-керосиновым жидкостным ракетным двигателям (ЖРД) замкнутой или открытой схем. Способ повышения энергетических характеристик жидкостного ракетного двигателя, работающего на компонентах топлива жидкий кислород и углеводородное...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002527918
Дата охранного документа: 10.09.2014
+ добавить свой РИД