Способ изготовления детали из литейных никелевых сплавов жс32 и жс32моно



Способ изготовления детали из литейных никелевых сплавов жс32 и жс32моно
Способ изготовления детали из литейных никелевых сплавов жс32 и жс32моно
Способ изготовления детали из литейных никелевых сплавов жс32 и жс32моно
Способ изготовления детали из литейных никелевых сплавов жс32 и жс32моно
Способ изготовления детали из литейных никелевых сплавов жс32 и жс32моно
Способ изготовления детали из литейных никелевых сплавов жс32 и жс32моно

 

B23K103/08 - Пайка или распаивание; сварка; плакирование или нанесение покрытий пайкой или сваркой; резка путем местного нагрева, например газопламенная резка; обработка металла лазерным лучом (изготовление изделий с металлическими покрытиями экструдированием металла B21C 23/22; нанесение облицовки или покрытий литьем B22D 19/08; литье погружением B22D 23/04; изготовление составных слоистых материалов путем спекания металлического порошка B22F 7/00; устройства для копирования и регулирования на металлообрабатывающих станках B23Q; покрытие металлов или материалов металлами, не отнесенными к другим классам C23C; горелки F23D)

Владельцы патента RU 2494161:

Открытое акционерное общество "Московское машиностроительное предприятие им. В.В. Чернышёва" (RU)

Изобретение относится к области металлургии, а именно к производству изделий из литейных жаропрочных сплавов на никелевой основе, и может быть использовано при изготовлении деталей газотурбинных двигателей, в особенности полых тонкостенных лопаток турбины. Для сохранения высоких механических свойств и точных геометрических размеров детали из литейных никелевых сплавов ЖС32 или ЖС32МОНО при их изготовлении осуществляют соединение не менее двух фрагментов детали из упомянутых сплавов путем диффузионной конгломерации с приложением нагрузки 11 г/мм2 в вакууме при температуре 1320°C в течение 40 мин - 1 часа. 7 ил., 3 пр.

 

Изобретение относится к области металлургии, а именно к производству изделий из литейных жаропрочных сплавов на никелевой основе, и может быть использовано при изготовлении деталей газотурбинных двигателей, в особенности полых тонкостенных лопаток турбины.

Известен способ диффузионной сварки, при котором фрагменты деталей соединяются через слой промежуточных материалов в вакуумной печи типа СДВУ-50 с приложением внешней нагрузки P=2-3 кг/мм2, при температурах ~1100°C в течение 1 часа. [1] Данный способ является наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату и принят заявителем в качестве прототипа.

Недостатками данного метода являются:

- применение прослоек промежуточных материалов, искажающих химический состав вблизи зоны соединения, вследствие чего неизбежно снижается уровень механических свойств;

- высокий уровень внешней приложенной нагрузки вызывает микро- и макропластическую деформацию, что приводит к искажению геометрических параметров изделия;

- для проведения процесса требуется использовать сложное специальное оборудование.

Технической задачей данного изобретения является разработка способа изготовления детали из литейных никелевых сплавов ЖС32 или ЖС32МОНО путем соединения (конгломерации) не менее двух фрагментов детали из литейных никелевых сплавов без использования промежуточных материалов при минимально возможной внешней нагрузке с целью сохранения уровня механических свойств материала и точных геометрических параметров изделия.

Предложенная техническая задача достигается тем, что в способе изготовления детали из литейных никелевых сплавов ЖС32 или ЖС32МОНО соединение не менее двух фрагментов детали из упомянутых сплавов осуществляют путем диффузионной конгломерации с приложением нагрузки 11 г/мм2 в вакууме при температуре 1320°C в течение 40 мин - 1 часа.

Параметры для проведения процесса диффузионной конгломерации подобраны для сплавов ЖС32 или ЖС32МОНО.

Авторами установлено, что использование данного способа позволяет получить соединение, обладающее механическими свойствами по уровню не отличающимися от свойств основного материала. Разрушение всех испытанных образцов произошло вне зоны соединения.

При использовании более низких температур не происходит соединения в полном объеме, а при увеличении нагрузки появляется пластическая деформация.

При T>1320°C, P=11 г/мм2 происходит пластическая деформация;

При T<1320°C, P=11 г/мм2 процесс диффузионной конгломерации не проходит в полной мере, что снижает прочность соединения;

При T=1320°C и Р>11 г/мм2 происходит пластическая деформация.

Пример 1 осуществления способа

Цилиндрические образцы (L=30 мм, ⌀=15 мм) жаропрочных из сплавов ЖС32, ЖС32МОНО, составленные торцевыми поверхностями при температуре T=1320°C, нагрузке P=11 г/мм2 выдерживались в вакуумной печи в течение 40 мин - 1 часа (охлаждение с печью). Механические свойства в пределах требований для основного материала, разрушение образцов вне зоны соединения.

Пример 2 осуществления способа

По предлагаемому способу произведена замена реборды пера лопатки турбины высокого давления из жаропрочного сплава ЖС32. Дефектная часть пера была отделена и заменена на новую, затем деталь была обработана по предложенной выше схеме. Изменений геометрических параметров не выявлено.

Пример 3 осуществления способа

Лопатка турбины высокого давления была составлена их нескольких фрагментов в следующих вариантах:

а) перо + замковая часть (соединение под полкой замка);

б) перо + замковая часть (соединение выше полки замка);

в) лопатка, рассеченная в поперечном сечении пера;

г) лопатка, рассеченная вдоль оси пера. На рисунках 1 и 2 изображена лопатка (вид со стороны спинки и вид со стороны корыта); на рисунке 3 - лопатка в разрезе; на рисунке 4 - различные варианты соединений; на рисунках 5-7 микроструктура зоны соединения при различных увеличениях

Во всех приведенных примерах геометрические параметры, микроструктура, уровень механических свойств отвечают технологическим требованиям.

Использование изобретения позволяет получить детали, состоящие из двух и более предварительно отлитых фрагментов сравнительно простой формы, что дает возможность контроля состояния (и при необходимости - доработки) внутренней поверхности полой детали, а также предполагает возможность разработки технологий ремонта - замены дефектной части детали на вновь изготовленную.

Источники информации

1. А.В. Люшинский «Диффузионная сварка металлов», М., 1989 г. - прототип.

Способ изготовления детали из литейных никелевых сплавов ЖС32 или ЖС32МОНО, включающий соединение не менее двух фрагментов детали из упомянутых сплавов путем диффузионной конгломерации с приложением нагрузки 11 г/мм2 в вакууме при температуре 1320°C в течение 40 мин - 1 ч.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области металлургии, в частности к аустенитному железо-никелево-хромово-медному сплаву, а также его применению в электромагнитных устройствах.
Сплав // 2403303
Изобретение относится к области металлургии, в частности к составам сплавов, которые могут быть использованы для изготовления прокатных валков. .
Изобретение относится к области металлургии, в частности, к производству лигатур и модифицирующих добавок. .
Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к составам спеченных антифрикционных материалов на основе кобальта. .
Изобретение относится к области металлургии, в частности к составам сплавов на основе никеля, которые могут быть использованы для изготовления деталей машин и оборудования, работающих в условиях трения и повышенного износа.
Изобретение относится к области металлургии, в частности к составам сплавов на основе кобальта, которые могут быть использованы для наплавки на лезвие дереворежущего инструмента, например на зубья пил.
Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к материалам для газотермического напыления покрытий. .

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к производству заготовок из порошковых жаропрочных никелевых сплавов. .

Изобретение относится к композиционным материалам. .
Изобретение относится к приборостроению и может применяться при изготовлении полупроводниковых микромеханических устройств, например, чувствительных элементов интегральных датчиков.

Изобретение относится к способам неразъемного соединения изделий из сплавов на основе никелида титана (TiNi, нитинол) и представляет собой диффузионную сварку с использованием жидкой фазы.
Изобретение относится к области изготовления слоистого композиционного материала посредством диффузионной сварки листовых заготовок. .

Изобретение относится к оборудованию для сварки с подогревом, в частности к установкам для диффузионной сварки полупроводников с диэлектриками, и может быть использовано в радиотехнической, электронной и приборостроительной промышленности.

Изобретение относится к технологии диффузионной сварки многослойных изделий из разнородных нержавеющих сталей, преимущественно из нержавеющих мартенситных сталей типа марки 09X17H и нержавеющих аустенитных сталей типа марки 0Х18Н10Т.

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при изготовлении оболочек путем свободной формовки из листовых заготовок из титанового сплава в условиях сверхпластичности, широко используемых в технике в качестве таких изделий, как, например, сосуды давления топливных систем космических аппаратов, баллоны для транспортировки сжиженных газов, буи радиоантенн, поплавки для уровнемеров.
Изобретение относится к машиностроению, а именно к изготовлению слоистых сотовых панелей из титановых сплавов. .

Изобретение относится к способу малодеформирующей диффузионной сварки керамических элементов, к изготовленным таким способом монолитам и их применениям. .
Изобретение относится к изготовлению электросваркой, преимущественно, тонколистовых изделий из разнотолщинных и разнородных по химическому составу труб. Трубы соосно устанавливают.
Наверх