Способ восстановления деталей с поверхностными дефектами

 

Изобретение относится к технологии ремонтно-восстановительных работ и может быть использовано при восстановлении жаропрочных свойств лопаток газотурбинных двигателей. Целью изобретения является повышение качества восстановления путем залечивания пор и трещин в поверхностном слое деталей. Для этого осуществляют предварительную обработку поверхности и последующую ее обработку. Предварительную обработку поверхности осуществляют поверхностным пластическим деформированием, например виброгалтовкой на глубину, равную глубине дефектного слоя, и последующим отжигом при температуре на 20-50°С ниже температуры отпуска в течение 2-4 ч в вакууме. Связь между температурой Т и временем т отжига определяется уравнением T ToTii - -27,32 In (т-1)+0,73, где Тот,, - температура отпуска. Отжиг осуществляют в вакуумной электропечи. Виброгалтовка - стальными щариками. 1 ил. i (Л оо ГчЭ 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1328171 (594 В 24 В 39 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3912244/31-27 (22) 17.04.86 (46) 07.08.87. Бюл. № 29 (71) Уфимский авиационный институт им. Серго Орджоникидзе (72) С. М. Боровский, А. Д. Мингажев, В. С. Мухин, В. Г. Саватеев, А. М. Богданов и А. Х. Мингажева (53) 621.923.77 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1186450, кл. В 24 В 39/00, 1984. (54) СПОСОБ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ С ПОВЕРХНОСТНЫМИ ДЕФЕКТАМИ (57) Изобретение относится к технологии ремонтно-восстановительных работ и может быть использовано при восстановлении жаропрочных свойств лопаток газотурбинных двигателей. Целью изобретения является повышение качества восстановления путем залечивания пор и трещин в поверхностном слое деталей. Для этого осуществляют предварительную обработку поверхности и последующую ее обработку. Предварительную обработку поверхности осуществляют поверхностным пластическим деформированием, например виброгалтовкой на глубину, равную глубине дефектного слоя, и последующим отжигом при температуре на 20 — 50 С ниже температуры отпуска в течение 2 — 4 ч в вакууме.

Связь между температурой Т и временем т отжига определяется уравнением Т=Т вЂ” 27,32 (1п (т — 1) +0,73), где Т- — температура отпуска. Отжиг осуществляют в вакуумной электропечи. Виброгалтовка стальными шариками. 1 ил.

1328171

Формула изобретения

55

Изобретение относится к ремонтно-восстановительным работам и может быть использовано при восстановлении жаропрочных свойств лопаток газотурбинных двигателей.

Целью изобретения является повышение качества восстановления путем залечивания пор и трещин в поверхностном слое деталей.

На чертеже представлены результаты испытаний.

Способ осуществляется следующим образом.

Лопатки подвергают дефектоскопии. При этом определяют в поверхностном слое материала дефекты в виде пор и трещин и глубину их залегания. Подвергают лопатки поверхностному пластическому деформированию, например, виброгалтовкой, на глубину, равную глубине дефектного слоя.

Затем лопатки подвергают отжигу при температуре на 20 — 50 С ниже температуры отпуска исходного материала лопаток в течение 2 — 4ч в инертной среде или вакууме, причем связь между температурой Т и временем т отжига определяется уравнением

T= Т- =27,32 (1п (т-1) +0,73), где Т- — температура отпуска исходного материала лопаток; т — время отжига.

Имитаторы лопаток компрессора ГТД из стали ЭИ961-Ш (13Х12НВМФА — Ш) мартенситного класса после эксплуатации на стенде П-646 подвергаются поверхностному пластическому деформированию (ППД) виброгалтовкой, отжигу и ППД виброгалтовкой вновь. Виброгалтовка осуществляется (Io оптимальному режиму (время 90 мин) в следующих условиях: рабочее тело стальные шарики ф 2 — 3,2 мм; число оборотов вибратора 1460 об/мин; число оборотов приспособления с имитаторами

0,2 об/мин; амплитуды колебаний: вертикальная 3 — 5 мм, боковая 2 — 3,5 мм, осевая 1 — 3,3 мм. Оптимальный режим виброгалтовки обеспечивает максимальный уровень и стабильность жаропрочных свойств.

Отжиг осуществляется в вакуумной электропечи: вакуум 6,7 10 Па. Оценка качества восстановления производится по результатам испытаний на жаропрочность, в следующих условиях: нагрузка 600 МПа, температура 400 С на машине ВП-101. Исходные размеры имитаторов составляют: длина рабочей части 25 мм, диаметр 5 мм.

Пример. Для оценки качества восстановления жаропрочных свойств деталей из сталей мартенситного класса проведены сравнительные испытания двух партий образцов из жаропрочной стали мартенситного класса

ЭИ961-Ш с искусственно сниженными жаропрочными свойствами путем их циклического нагружения до выработки установленного ресурса.

Подготовка первой партии образцов (по известному способу) осуществляется путем снятия дефектного слоя глубиной 15 мкм (30 мкм на диаметр) с последуюгцим ППД виброгалтовкой. Условия снятия дефектного слоя: рабочее тело — металлические микрошарики 0,063 — 0,30 мкм (масса 40 — 50 кг); расстояние от среза сопла ротора до упрочняемой поверхности 130 — 150 мм; расход микрошариков 18 кг/мин; давление воздуха 3,700,2)(10 МПа. Виброгалтовка осуществляется по оптимальному режиму (время 90 мин) в следующих условиях: рабочее тело — стальные шарикиф-2 — 3,2; число оборотов вибратора 1460 об/мин; число оборотов приспособления с образцами 0,2 об/мин; амплитуды колебаний: вертикальная 3 — 5 мм, боковая 2 — 3,5 мм, осевая 1 — 3,3 мм. Оптимальный режим виброгалтовки обеспечивает максимальный ресурс.

Вторая партия образцов (по предлагаемому способу) обрабатывается путем ППД виброгалтовкой, отжигом и ППД виброгалтовкой.

Оценка качества восстановления производится по результатам испытаний на жаропрочность в следующих условиях: нагрузка 600 МПа, температура 400 С на машине ВП-101. Исходные размеры для обеих партий образцов составляют длина рабочей части 25 мм, диаметр 5 мм, число образцов на точку — шесть.

Способ восстановления деталей с поверхностными дефектами, при котором осуществляют предварительную обработку с последующим поверхностным деформированием зоны распространения дефекта, отличающийся тем, что, с целью повышения качества восстановления деталей из сталей мартенситного класса за счет стабильности жаропрочных свойств, предварительную обработку осуществляют поверхностным пластическим деформированием на глубину, равную глубине дефекта с последуюгцим отжигом при температуре на 20 — 50 С ниже температуры отпуска в течение 2 — 4 ч в инертной среде или вакууме, причем связь между температурой Т и временем т отжига определяется

Т= Т- — 27,32 (1п — 1) +0,73j, где Т- — температура отпуска; т — время отжига.

1328171 урисЧ - ЭКСЛ. з

-0,5

Составитель С. Чукаева

Редактор Г. Волкова Техред И. Верес Корректор Л. Патай

Заказ 3436/)9 Тираж 714 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., n. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4