Изобретение относится -к турбомашино- строению, а именно к способам ремонта композиционной лопатки турбомашины.
Целью изобретения является повышение эффективности ремонта путем изменения прочностных и усталостных свойств материала отремонтированной лопатки в Направлении действия разрушающих нагрузок.
Поставленная цель достигается тем, что в известном способе ремонта композиционной лопатки турбомашины, заключающемся в наложении на ремонтируемую часть лопатки дополнительных монослоев полуфабриката из композиционного материала с последующей диффузионной сваркой в пресс-форме, дополнительные монослои накладываются так, чтобы направление армирующих волокон в них соответствовало направлению действия разрушающих нагрузок.
Предлагаемый способ ремонта композиционной лопатки турбомашины реализован следующим образом.
На ремонтируемую часть лопатки на кладывают дополнительные монослои полуфабриката из композиционного материала. В случае наложения одного монослоя с дефектного места лопатки удаляют лишь покрытие и частично или полностью планирующий слой металлической фольги. В случае наложения двух и более слоев механическим путем удаляют дефектный слой на необходимую глубину. Количество дополнительных монослоев и направление в них армирующих волокон определяется геометрическими размерами лопатки и степенью необходимого упрочнения ее. Далее производят диффузионную сварку в пресс-форме.
Например, на композиционную лопатку из материала ВКА-2 накладывают дополнительные монослои, в которых армирующие
СО
о с ел
00
ь
волокна - борные нити, располагаются под углом 90° к оси лопатки. Затем производят диффузионную сварку в пресс-форме при температуре 480-500°С, давлении 70±5 МПа с выдержкой 15-20 мин при остаточном давлении воздуха в зоне сварки 10 мм рт.ст.
Необходимые геометрические размеры лопатки обеспечиваются повышением плотности (монолитности) лопатки и увеличением процента наполнения композиционного материала за счет обогащения материала волокном и выдавливаемой в зазоры пластичной матрицы. Направление армирующих волокон, идентичное направление действующих нагрузок на лопатку при ее эксплуатации, приводит к изменению прочностных и усталостных свойств материала, отремонтированной лопатки в направлении действия разрушающих нагрузок. Были проведены усталостные испытания на воздушном вибростенде по высокочастотным формам. После усталостных испытаний были проведены термоциклические испытания обдувкой газовоздушным потоком по режиму tmln 20° И tmax 280° С выдержкой ПО tmln и tmax т 180 сек в течение 600 циклов. Отслоений монослоев не наблюдалось. Уль0
5
0
5
тразвуковой контроль лопаток, отремонтированных указанным способом, показал достаточно монолитную приварку монослоев к лопатке. Результаты испытаний приведены в таблице.
Предлагаемый способ ремонта композиционных лопаток позволяет изменять свойства материала в требуемых направлениях, что позволяет использовать ранее изготовленные лопатки в новых условиях действия на них разрушающих нагрузок. Предлагаемый способ ремонта лопаток особенно эффективен в случае применения армирующих наполнителей типа борных нитей, обладающих высокой стоимостью.
Формула изобретения Способ ремонта композиционной лопатки турбомашины путем наложения на ее восстанавливаемую часть слоев композиционного материала с армирующими волокнами с последующей диффузионной сваркой в пресс-форме, отличающийся тем, что, с целью повышения эксплуатационной стойкости лопатки, армирующие волокна композиционного материала располагают в направлении рабочих нагрузок при эксплуатации,
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
КОМПОЗИЦИОННАЯ ЛОПАТКА ТУРБОМАШИНЫ | 2007 |
|
RU2350757C1 |
Способ восстановления хорды профиля пера лопатки из жаропрочного никелевого сплава | 2022 |
|
RU2791745C1 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ШИРОКОХОРДНОЙ ПУСТОТЕЛОЙ ЛОПАТКИ ВЕНТИЛЯТОРА | 2005 |
|
RU2296246C1 |
СПОСОБ РЕМОНТА ЛОПАТКИ МОНОБЛОЧНОГО, ОСНАЩЕННОГО ЛОПАТКАМИ ДИСКА ТУРБОМАШИНЫ И ОПЫТНЫЙ ОБРАЗЕЦ ДЛЯ РЕАЛИЗАЦИИ УКАЗАННОГО СПОСОБА | 2006 |
|
RU2417869C2 |
Пустотелая широкохордовая лопатка вентилятора. Способ её изготовления. | 2016 |
|
RU2622682C1 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОМПОЗИЦИОННОГО МАТЕРИАЛА НА ОСНОВЕ ИНТЕРМЕТАЛЛИДА ТИТАНА И ИЗДЕЛИЕ, ПОЛУЧЕННОЕ ЭТИМ СПОСОБОМ | 2001 |
|
RU2215816C2 |
СПОСОБ РЕМОНТА И ИЗГОТОВЛЕНИЯ КОМПОНЕНТОВ ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ И КОМПОНЕНТЫ ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ, ОТРЕМОНТИРОВАННЫЕ ИЛИ ИЗГОТОВЛЕННЫЕ С ЕГО ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ | 2015 |
|
RU2635688C2 |
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ | 1991 |
|
RU2048254C1 |
СПОСОБ РЕМОНТА МОНОКОЛЕСА ТУРБОМАШИН | 2009 |
|
RU2419527C1 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОМПОЗИЦИОННОГО МАТЕРИАЛА С ВНУТРЕННИМИ ПОЛОСТЯМИ | 2005 |
|
RU2293658C1 |
Использование: турбомашиностроение. При ремонте композиционной лопатки на профильную часть накладывают дополнительные монослои, в которых армирующие волокна располагаются идентично направлению действующих нагрузок при эксплуатации лопатки, Затем производят диффузионную сварку в пресс-форме при температуре 480-500°С, давлении 7,0±5 МПа с выдержкой 15-20 мин при остаточном давлении воздуха в зоне сварки мм рт.ст.
Авторы
Даты
1993-04-15—Публикация
1991-02-04—Подача