ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Зависимость свойств от состояния поверхности из "Материалы и прочность деталей газовых турбин " Внедрение любого нового технологического процесса финишной механической обработки лопаток, как правило, сопровождается исследованием его влияния иа усталостную прочность и Эпюру остаточных напряжений. Снижение трудоемкости за счет снижения прочности считается недопустимым. [c.263] На характер и значение остаточных напряжений, образующихся в поверхностном слое при механической о аботке, влияют режимы резания (скорость, подача), тип и особенности инструмента, способ и эффективность охлаждения детали в процессе обработки. При варьировании этих условий в процессе обработки меняются глубина и степень наклепа, распределение и абсолютный уровень температур и, как следствие, изменяются значения и характер распределения остаточных напряжений. [c.263] При выборе оптимальных температур отпуска (отжига) следует иметь в виду, что процессы релаксации напряжений в жаропрочных сплавах на никелелевой основе под влиянием предварительной пластической деформации заметно интенсифицируются (см. п. 2.3). [c.264] Более четкая картина влияния степени наклепа может быть получена при анализе результатов испытаний на усталость сплавов с предварительной пластической деформацией растяжением епл осуществлявшейся равномерно по сечению образцов [175]. Установлено, что каждой температуре испытания соответствует оптимальное значение Спл, обеспечивающее максимальное сопротивление усталости сплава. Так, для сплава ЭИ617 при оОО, 700 и 800 С максимумы г-1 имеют место соответственно при Спл 4 е л = 2 и Спл 1% , это увеличение составляет 15-20, 12-15 и 5-8%. При 900 С наблюдается снижение г.1 при любом Спл. [c.266] для получения максимальной усталостной прочности образцов следует добиваться, чтобы размер наклепа в поверхностном слое был близок к оптимальным значениям. Очевидно, что это крайне затруднительно. Сопротивление усталости при повышенных температурах после изотермического нагрева в вакууме для снятия остаточных напряжений несколько возрастает по сравнению с о. образцов без такой обработки независимо от знака о ост, что, по-видимому, не связано с поверхностными эффектами. [c.266] При пониженных температурах сжимающие остаточные напряжения в поверхностном слое, слагаясь с напряжениями от внешних нагрузок, преобразуют симметричный цикл в асимметричный со средним напряжением сжатия, что приводит к повышению (Г.1 растягивающие же остаточные напряжения отрицательно влияют на усталостную прочность. [c.267] Для пер( юрирования отверстий в охлаждаемых лопатках, камерах сгорания, форсунках в последние годы получил применение электронно-лучевой метод. Как показали проведенные испытания, электронно-лучевое перс рирование отверстий не создает дополнительных напряжений и не влияет на длительную и усталостную прочность. При изготовлении отверстий с помощью импульсных лазеров образуется зона термического влияния глубиной 0,1 мм, степень отрицательного влияния которой на усталостную и термоусгалостную прочность зависит от режима -обработки [175]. [c.267] Проведенные усталостные испытания показали, что сопротивление усталости лопаток, обработанных по этим технологическим процессам, практически не ниже, чем после механической обработки и отпуска для снятия напряжений. [c.267] Однако такой вывод справедлив лишь в тех случаях, когда отсутствует растравливание по границам зерен и не возникают прижоги из-за нарушений процесса электрохимической обработки (обратный ток). [c.267] Наибольшее распространение получили виды поверхностного упрочнения, перечисленные в табл. 3.20 по данным, приведенным в рабогтах [174-176]. В этих же книгах описаны оборудование, особенности технологии и эффективность упрочнения лопаток. [c.267] Упрочнение пера лопа- Виброгалтовка дробью шарика-ток компрессоров ми диаметром 2-6 мм. [c.268] Гидродробеструйная обработка шариками диаметром 1,5-2,5 мм. [c.268] НЫХ эпюр остаточных напряжений, так и повышения чистоты поверхности. [c.268] в работе [178] изучалось влияние обдувки микрошариками на усталостную прочность высп пов дисков из сплава ЭИ698 в условиях симметричного изгиба со статическим растяжением (табл. 3.21). Результаты свидетельствуют о существенном повышении прочности выступов дисков при их обдувке микрошариками. [c.268] При сравнении различных видов упрочняющей обработки поверхности обращают внимание не только на уровень получаемых характеристик механических свойств, но и на их разброс. Так, например, применение ультразвукового деформационного упрочнения пера лопаток после виброабразивной обработки признано нецелесообразным, так как усталостная прочность меняется мало, повышается разброс характеристик у отдельных лопаток. Для повышения сопротивления усталости турбинных лопаток получил распространение предложенный Б.А. Кравченко метод термопластического упрочнения. Этот метод заключается в создании весьма больших градиентов температур на поверхности за счет интенсивного охлаждения нагретых лопаток. Он позволяет существенно повысить усталостную прочность лопаток при низких температурах (на 20-60%). [c.269] Вернуться к основной статье