Закономерности формирования остаточных напряжений в пере лопаток технологическими методами с учетом технологической наследственности

Автор(и)

  • A.Ya Kachan «Запорожская политехника», Запорожье, Украина,
  • S.A Ulanov аспирант Национального университета «Запорожская политехника», Запорожье, Украина,

DOI:

https://doi.org/10.15588/1727-0219-2019-1-8

Ключові слова:

технологические методы1, рабочая лопатка2, остаточные напряжения3, поверхностный слой4, качество5, упрочнение6, полирование7

Анотація

 Цель работы. Повышение качества формирования поверхностного слоя пера рабочих лопаток осевого компрессора авиационного двигателя.

Методы исследования. Экспериментальные исследования формирования остаточных напряжений в поверхностном слое пера рабочих лопаток компрессора на формообразующем и отделочно-упрочняю-щем этапах их изготовления различными технологическими методами.

Полученные результаты. Представлены результаты экспериментальных исследований формирования остаточных напряжений в поверхностном слое пера рабочих лопаток компрессора, изготавливаемых точной горячей штамповкой, калибровкой, холодным вальцеванием, виброполированием, ручной доводкой, ультразвуковым упрочнением и термообработкой, выполняемой после применения каждого технологического метода и на этапе формообразования.

Проведен системный анализ величины, знака и эпюры распределения остаточных напряжений в поверхностном слое пера лопаток, как на формообразующем, так и на отделочно-упрочняющем этапах изготовления с учетом проявления технологической наследственности, как после применения каждого технологического метода, так и их совокупности.

Показано, что после точной горячей штамповки и калибровки в поверхностном слое пера заготовок рабочих лопаток наблюдаются растягивающие остаточные напряжения.

Холодное вальцевание пера лопатки, выполняемое за три перехода после точной горячей штамповки с соответствующей термообработкой на каждом переходе, приводит к резкому изменению эпюр распределения остаточных напряжений в поверхностном слое. Растягивающие остаточные напряжения снижаются и стабилизируются в поверхностном слое на более низком уровне.

Для повышения качества поверхностного слоя пера рабочей лопатки компрессора после формообразующего этапа выполняют отделочно-упрочняющую обработку, которая включает вибрационное полирование, ручную доработку профиля пера и ультразвуковое упрочнение стальными шариками.

Вибрационное полирование, ручная доводка профиля пера и ультразвуковое упрочнение формируют в поверхностном слое остаточные напряжения сжатия с максимальной величиной на поверхности и максимальной глубиной распространения.

Научная новизна. Установлены закономерности формирования остаточных сжимающих напряжений в поверхностном слое пера рабочих лопаток компрессора с учетом проявления технологической наследственности после каждого применяемого технологического метода и термообработки. Установлено влияние совокупности технологических методов и вида термообработки на величину и характер эпюры распределения остаточных напряжений в поверхностном слое пера рабочих лопаток из титанового сплава.

Практическая ценность работы состоит в том, что полученные результаты позволяют технологически обеспечить повышение качества изготовления рабочих лопаток компрессора.

 

##submission.downloads##

Опубліковано

— Оновлено 2021-03-25

Версії

  • 2021-03-25 (2)
  • (1)

Номер

№ 1 (2019): Вісник двигунобудування

Розділ

Технологія виробництва і ремонту

Ліцензія

Положення про авторські права Creative Commons

Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:

  • Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.

  • Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.

  • Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи.