ОСНОВНЫЕ ОПЕРАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛОПАТОК ТУРБИНЫ

 

Профиль хвостовика обрабатывается от промежуточных технологических базовых поверхностей, расположенных на боковых поверхностях полки хвостовика и бандажной полки со стороны спинки пера и торцевых поверхностей полки хвостовика и бандажной полки со стороны входной кромки. Осевая фиксация лопатки выполняется упором в точку на трактовой поверхности бандажной полки со стороны спинки пера.

Для елочного профиля хвостовика используются заготовки лопаток с обработанным клином.

Елочный профиль хвостовика можно получать фрезерованием за одну или две операции в зависимости от глубины профиля.

Вследствие низкой обрабатываемости материалов лопаток турбин лезвийными методами наметилась тенденция применения процессов шлифования, особенно глубинного высокоскоростного (инструментом из кубического нитрида бора на металлической связке) и электрохимического.

Процессы глубинного шлифования используются при обработке поверхностей замков лопаток, а процессы высокоскоростного и электрохимического шлифования - для элементов, имеющих сравнительно небольшие припуски. Современные технологии шлифования позволяют уменьшить число операций механической обработки совмещением предварительной, черновой и чистовой обработок и обеспечить высокую точность и качество поверхностного слоя сложнопрофильных элементов лопаток.

В перспективе до 70 % операций механической обработки лопаток турбин из литых заготовок будет выполняться с применением глубинного шлифования.

В настоящее время обработка елочного профиля хвостовика рабочих лопаток турбин осуществляется на специальных двухшпиндельных станках с ЧПУ, например SS-13 фирмы «Эльб-Шлиф» (Германия), методом глубинного шлифования.

Для увеличения жесткости заготовки и повышения точности обработки целесообразно использовать заливку лопаток в брикеты.

Базирование заготовок лопаток в камере для заливки осуществляют по трем точкам в крайних сечениях пера, входной кромке и в точке на трактовой поверхности полки хвостовика.

Отделка трактовых поверхностей лопаток турбин из литых заготовок может выполняться на струйных гидроабразивных установках экструзионной абразивной или объемной абразивной обработкой.

Применение этих способов обеспечивает снижение шероховатости и поверхностное упрочнение. Матовая поверхность деталей, обработанных этими способами, позволяет выявить различные дефекты материала.

Технологии обработки сопловых и рабочих лопаток аппаратов турбин существенно различаются.

Например, обработка наружных, внутренних и торцевых поверхностей полок выполняется комплектно на токарно-лобовых станках точением или шлифованием с применением шлифовальных головок, которыми оснащаются токарные станки.

Защитные покрытия для лопаток турбины

Для защиты от окисления и газовой коррозии на перо и внутреннюю полость лопаток турбин наносятся жаростойкие покрытия.

Наиболее удовлетворительным комплексом свойств обладают покрытия алюминидного класса, т.е. покрытия, образующие на поверхности в процессе эксплуатации защитную оксидную пленку, состоящую из оксида А1₂О₃.

Покрытия получают диффузионными способами и напылением.

Диффузионные покрытия формируются в процессе диффузии в поверхностный слой легирующих элементов из насыщающей среды. В пе­реходной зоне между покрытием и основой чаще всего наблюдается постепенное снижение концентрации диффундирующих элементов. При диффузионном насыщении изменение размеров детали незначительно.

Напыленные покрытия, как правило, имеют резкую границу с подложкой с минимальной диффузионной зоной. Их основным преимуществом являются широкие возможности по управлению составом покрытия.

Нанесение жаростойких покрытий может быть проведено различными способами, такими, как порошковый, шликерный, плазменный, электронно-лучевой, катодное распыление, лазерное осаждение покрытий и др.