Нові підходи в оцінці механічних характеристик та мікроструктури відновлених деталей ГТД із нікелевих жароміцних сплавів

К. А. Ющенко, Г. В. Звягінцева, О. В. Яровицин, М. О. Черв’яков, Г. Д. Хрущов, І. Р. Волосатов

Інститут електрозварювання ім. Є. О. Патона НАН України, вул. Казимира Малевича, 11, 03150 Київ, Україна

Отримано: 15.05.2019; остаточний варіант - 03.09.2019. Завантажити: PDF

Необхідність оцінки працездатності деталей авіаційних газотурбінних двигунів (ГТД) обумовила використання методів чисельного прогнозування схильності до утворення тріщин, застосування фіксації показників погонних тепловкладень у виріб при наплавленні, розробку і опробування спеціальних методик визначення високотемпературних механічних характеристик зразків з різних зон зварного з’єднання «основний–наплавлений метал». Проведено аналіз результатів випробувань на короткочасну міцність та пластичність спеціально підготовлених зразків та прогнозування стійкості проти виникнення гарячих тріщин в різних зонах зварного з’єднання важкозварюваних нікелевих жароміцних сплавів, що імітують відновлені деталі авіаційного двигуна. Досліджено мікроструктуру та поверхні руйнування зразків. Використання комплексного підходу до технологічних можливостей, режимів та методів наплавлення в перспективі дозволить удосконалити відновлення елементів авіаційних ГТД з важкозварюваних нікелевих жароміцних сплавів та розширити асортимент деталей, які можна відновити багатошаровим наплавленням або виготовити з використанням адитивних технологій.

Ключові слова: нікелеві жароміцні сплави, наплавлений метал, напружено-деформований стан, міцність, падіння пластичності, поверхня руйнування.

URL: http://mfint.imp.kiev.ua/ua/abstract/v41/i10/1345.html

PACS: 68.35.bd, 68.35.Gy, 68.37.Hk, 81.20.Vj, 81.40.Jj, 81.40.Np


ЦИТОВАНА ЛІТЕРАТУРА
  1. Г. И. Пейчев, В. Е. Замковой, Г. П. Калашников, Н. В. Андрейченко, О. С. Белозерцев, Авиационно-космическая техника и технология, № 9: 221 (2005).
  2. K. A. Yushchenko, V. S. Savchenko, A. V. Yarovitsyn, A. O. Nakonechny, G. F. Nastenko, V. E. Zamkovoy, O. S. Belozertsev, and N. V. Andreychenko, The Paton Welding J., 8: 21 (2010).
  3. P. D. Zhemanyuk, I. A. Petrik, and S. L. Chigilejchik, The Paton Welding J., 8: 39 (2015). Crossref
  4. К. А. Ющенко, А. В. Яровицын, Цільова комплексна програма НАН України «Проблеми ресурсу і безпеки експлуатації конструкцій споруд та машин». Збірник наукових статей за результатами, отриманими в 2010–2012 рр. (Київ: ІЕЗ ім. Є. О. Патона: 2012).
  5. K. A. Yushchenko, A. V. Yarovitsin, and N. O. Chervyakov, The Paton Welding J., 5–6: 154 (2016). Crossref
  6. ДСТУ EN ISО 15792-1:2015 Матеріали зварювальні. Частина 1. Методи випробувань із наплавленого металу зварного шва зі сталі, нікелю і нікелевих сплавів.
  7. ДСТУ EN ISО 15792-2:2015 Матеріали зварювальні. Частина 2. Підготовка зразків для випробувань одно- та двосторонніх з’єднань із сталі.
  8. ДСТУ EN ISО 5178:2015 Випробування руйнівні зварних з’єднань металевих матеріалів. Випробування на повздовжнє розтягування зварного шва в з’єднаннях, виконаних зварюванням плавленням.
  9. ДСТУ EN ISО 4136-1:2015 Випробування руйнівні металевих матеріалів. Випробування на розтягування зразка з поперечним швом.
  10. ISO 6892-2:2011 Metallic Materials—Tensile Testing. Part 2: Method of Test at Elevated Temperature.
  11. В. И. Махненко, Расчетные методы исследования кинетики сварочных напряжений и деформаций (Киев: Наукова думка: 1976).
  12. K. A. Yushchenko, V. I. Makhnenko, V. S. Savchenko, E. A. Velikoivanenko, and N. O. Chervyakov, Welding in the World, 51, Nos. 9/10: 51 (2007). Crossref
  13. С. Т. Кишкин, Создание, исследование и применение жаропрочных сплавов. Избранные труды (Москва: Наука: 2006).
  14. Bay Vrancken, Ruben Wauthle, Jean-Pierre Kruth, and Jan Van Humbeeck Proc. of Symp. International Solid Freeform Fabrication (Aug. 16, 2013) (Laboratory for FF and University of Texas at Austin: 2013), p. 393.
  15. K. A. Yushchenko, A. V. Zviagintseva, L. M. Kapitanchuk, and I. S. Gach, Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering (JAMME), 89, No. 2: 49 (2018). Crossref
  16. І. А. Петрик, Процеси відновлення зварюванням та паянням лопаток газотурбінних двигунів з важко зварюваних сплавів на нікелевій та титановій основі (Тези дис. … на здобуття ступеню канд. техн. наук) (Kиїв: Інститут електрозварювання ім. Є. O. Патона НАНУ: 2007).