Мікроплазмове порошкове наплавлення жароміцних нікелевих сплавів з вмістом гама-фази 45-65 %
Вимоги до зварювального джерела тепла для мікроплазмового порошкового наплавлення нікелевих жароміцних сплавів. Основні принципи керування процесом мікроплазмового порошкового наплавлення за критеріями стабільності процесу, кількості введеного тепла.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | автореферат |
| Язык | украинский |
| Дата добавления | 28.08.2015 |
| Размер файла | 52,2 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
АНОТАЦІЯ
Яровицин О. В. Мікроплазмове порошкове наплавлення жароміцних нікелевих сплавів з вмістом гґ-фази 45-65 %. - Рукопис. Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.03.06 «Зварювання та споріднені процеси і технології». Інститут електрозварювання ім. Є.О.Патона НАН України, Київ, 2009 р.
Дисертація присвячена вивченню енергетичних, теплових та технологічних особливостей мікроплазмового порошкового наплавлення з метою розробки промислової технології ремонту лопаток ГТД з жароміцних нікелевих сплавів.
З позицій ймовірності утворення гарячих тріщин обґрунтовані вимоги до зварювального джерела тепла для наплавлення жароміцних нікелевих сплавів. Досліджена стабільність горіння мікроплазмової дуги при силі струму 2-35 А із порційним введенням порошку в стовп дуги в залежності від ступеня стиснення дуги соплами плазмотрону. Вивчені теплові характеристики мікроплазмової дуги з низькою щільністю теплової енергії в плямі нагріву. Досліджені металургійні особливості мікроплазмового порошкового наплавлення жароміцних нікелевих сплавів з вмістом гґ-фази 45-65 %. Запропоновано спосіб керування формою та розмірами валика, що наплавляється на вузьку підкладку, на базі синхронної зміни зварювального струму та кількості порошку, що подається в дугу. Розроблено технологію ремонту торців бандажних полиць робочих лопаток ТВТ зі сплаву ЖС32-ВІ. Показано принципову можливість ремонту полікристалічних лопаток зі сплавів ЖС6У-ВІ, ЖС6К-ВІ та ЧС70-ВІ.
Ключові слова: мікроплазмове порошкове наплавлення; жароміцні нікелеві сплави; темп наростання деформацій; теплові характеристики; порційне введення присадного порошку; ремонт робочих лопаток ТВТ.
АВSTRACT
А.V. Iarovytsyn. Microplasma powder cladding of nickel-base superalloys with 45-65 % гґ-phase content. - Manuscript.
Thesis for Candidate of Engineering Sciences degree in specialty 05.03.06 - “Welding and allied processes and technologies”. The E.O. Paton Electric Welding Institute of NAS of Ukraine. Kyiv - 2009.
The thesis is dedicated to investigation of energy, heat and technological peculiarities of microplasma transferred arc powder cladding with the purpose of developing the industry technology for GTE nickel-base superalloys blades repair.
The requirements to welding heat source for microplasma powder cladding of nickel-base superalloys are substantiated proceed from the probability of hot cracks formation. It was investigated the stability of the microplasma arc burning at current value equals to 2-35 A and with the portion in arc column depending on the rate of arc compression by nozzles of plasmotron. Heat characteristics of microplasma arc with low density of thermal energy in heating area were studied. It was investigated the metallurgical peculiarities of microplasma powder cladding of nickel-base superalloys with 45-65 % гґ-phase content. It was proposed the method for controlling the dimensions and shape of bead while cladding on the narrow substrate on the basis of synchronous variation of welding current and amount of the powder being put. The technology of processes for repair of the outer shrout ends of the blades of alloy JS32-VI was developed. The principle possibility of processes for repair of polycristalline blades of alloys JS6U-VI, JS6K-VI and ChS70-VI was demonstrated.
Key words: microplasma powder cladding; nickel-base superalloys; rate of strains increase; heat characteristics; portion putting of powder; blades HPT repair.
АННОТАЦИЯ
Яровицын А.В. Микроплазменная порошковая наплавка жаропрочных никелевых сплавов с содержанием гґ-фазы 45-65 %. - Рукопись. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.03.06 «Сварка и родственные процессы и технологии». Институт электросварки им. Е.О.Патона НАН Украины, Киев, 2009.
Диссертация посвящена исследованию энергетических, тепловых и технологических особенностей микроплазменной порошковой наплавки с целью разработки промышленной технологии для ремонта лопаток жаропрочных никелевых сплавов.
Обоснованы требования к сварочному источнику тепла для микроплазменной порошковой наплавки. Показано, что сочетание низких удельных тепловложений 100-650 Вт, низкой плотности тепловой энергии в эквивалентном пятне нагрева 150-1500 Вт/см2 и малых скоростей перемещения микроплазменной дуги обеспечивает медленное охлаждение основного металла в температурных интервалах хрупкости со скоростями до 3-10 єС/с. В этом случае темп нарастания деформаций не превышает критических значений и возникновение горячих трещин в наиболее опасной зоне основного металла маловероятно.
Исследована стабильность горения микроплазменной дуги при силе тока 2-35 А с порционным вводом в столб дуги порошка в зависимости от степени сжатия дуги соплами плазмотрона. Установлено, что дестабилизация горения микроплазменной дуги на токах менее 22-25 А обусловлена воздействием на дугу дозирующими импульсами транспортирующего газа, движущимися в проточной газопорошковой системе со скоростью до 60 м/с. Для условий стабильного горения микроплазменной дуги экспериментально установлено соотношение скорости перемещения дозирующего импульса транспортирующего газа 5-15 м/с и удельного расхода вводимого плазмообразующего газа 2-4 м/с.
На основании экспериментальных данных калориметрирования установлено, что на токах 5-35 А эффективными способами управления плотностью тепловой энергии в пятне нагрева микроплазменной дуги являются: эффективная тепловая мощность дуги 100-600 Вт; сжатие дуги за счет изменения диаметров каналов сопел плазмотрона и вида защитного газа (Ar или смесь 90%Ar+10%H2); сосредоточенный ввод порошка. При микроплазменной порошковой наплавке плотность тепловой энергии в эквивалентном пятне нагрева составляет 250-100 Вт/см2, что в 3-8 раз меньше по сравнению с дугой для малоамперного ТIG-процесса. Такие тепловые характеристики микроплазменной дуги обеспечивают более плавное охлаждение металла и в сочетании со скоростями ее перемещения ~ 1 м/ч эффективно ограничивают темп нарастания деформаций.
Установлено, что при микроплазменной порошковой наплавке жаропрочных никелевых сплавов содержание кислорода в наплавленном металле изменяется в пределах 0,0068-0,022 %, содержание азота - 0,0026-0,008 %. Экспериментально доказана необходимость и эффективность ограничения содержания кислорода в наплавленном металле жаропрочных никелевых сплавов до 0,006-0,009 % за счет обеспечения следующих параметров процесса: расстояние от плазмотрона до изделия в пределах 2,5-5,0 мм; применение порошков с низким содержанием кислорода, применение в качестве защитного газа смеси 90%Ar+10%H2.
Установлена принципиальная возможность микроплазменной порошковой наплавки: на токах 5-35 А на узкую подложку; на токах 17-35 А - на широкую подложку.
Для управления формой и размерами валика при наплавке на узкую подложку предложено синхронно изменять сварочный ток и количество подающегося в дугу порошка. Это позволяет при глубине повреждений на кромках лопаток до 3,5-4 мм однослойной наплавкой валика высотой 4-5 мм устранять образование трещин повторного нагрева, обусловленных высокой релаксационной стойкостью жаропрочных никелевых сплавов.
Разработана технология ремонта торцов бандажных полок рабочих лопаток из жаропрочного никелевого сплава ЖС32-ВИ авиационного двигателя Д18Т, базирующаяся на применении однослойной наплавки при силе тока 8-20 А с присадочным порошком из сплава ЖС32. Показана принципиальная возможность ремонта микроплазменной порошковой наплавкой поликристаллических лопаток с применением как идентичных по химическому составу с основным металлом присадочных материалов для сплава ЖС6У-ВИ, так и менее жаропрочных присадочных материалов с заданным уровнем свойств для сплавов ЖС6К-ВИ и ЧС70-ВИ.
Ключевые слова: микроплазменная порошковая наплавка; жаропрочные никелевые сплавы; темп нарастания деформаций; тепловые характеристики; порционная подача присадочного порошка; рабочие лопатки ТВД.
Підписано для друку 9.11.2009 р. Формат 60Ч84/16. Пап. офс. №1. Офс. друк.
Ум. друк. Арк. 1.1. Ум. Фарбо-відб. 1.0. Тираж 130 прим. Зам. № 882
ПОД ІЕЗ ім. Є.О. Патона НАН України, 03680, Київ 150, МПС, вул. Антоновича 69.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Історія розвитку зварювання. Діаграма технологічної пластичності жароміцних нікелевих сплавів. Суть, техніка та технологія дифузійного зварювання. Вплив температури на властивості з'єднань при нормальній температурі сплавів. Процес дифузійного зварювання.
реферат [1,3 M], добавлен 02.03.2015Параметри режиму електродугового наплавлення. Хімічний склад сталі. Вибір схеми розрахунку. Потужне швидкодіюче джерело тепла. Параметри зварювальної ванни. Обчислення температур в період неусталеного теплового режиму. Термічний цикл точки нагріву.
курсовая работа [85,2 K], добавлен 05.08.2011Характеристика зварювання сталей, чавуну і кольорових металів. Сплави алюмінію: алюмінієво-марганцевисті, алюмінієво-магнієві, алюмінієво-мідні і алюмінієво-кремнисті. Наплавлення швидкоспрацьовуваних поверхонь. Зварювання залізо-нікелевими електродами.
реферат [35,6 K], добавлен 06.03.2011Призначення і аналіз умов роботи бурильної колони. Розгляд механізму абразивного зношування. Розробка технологічного процесу зміцнювального наплавлення. Основи експлуатації бурильних труб з приварними замками, наплавленими зносостійкими поясками.
курсовая работа [526,9 K], добавлен 23.09.2014Способи спрощення механізму пристосування при відновленні наплавленням габаритних деталей та покращення якості наплавлювальної поверхні. Аналіз основних несправностей гусениць тракторів, дослідження основних методів і конструкцій відновлення їх ланок.
дипломная работа [3,1 M], добавлен 28.07.2011Отримання експериментальних даних про вплив іонізуючого опромінення на структуру та магнітні властивості аморфних і нанокристалічних сплавів на основі системи Fe Si-B. Результати досідження, їх аналіз та встановлення основних механізмів цього впливу.
реферат [32,4 K], добавлен 10.07.2010Використання алюмінію та його сплавів у промисловості, висока та технічна чистота металу. Підвищення вмісту цинку та магнію для забезпечення регуляції їх пластичності та корозійної стійкості. Аналіз сплавів алюмінію за рівнем технологічності їх обробки.
контрольная работа [11,3 K], добавлен 19.12.2010Аналіз основних типів і властивостей сплавів – речовин, які одержують сплавленням двох або більше елементів. Компоненти сплавів та їх діаграми. Механічна суміш – сплав, в якому компоненти не здатні до взаємного розчинення і не вступають в хімічну реакцію.
реферат [1,1 M], добавлен 04.02.2011Вплив вуглецю та марганцю на термічне розширення та магнітні властивості інварних сплавів. Композиції, які забезпечили більшу міцність, ніж базового сплаву. Вплив вуглецю і марганцю на магнітну структуру сплавів Fe-Ni. Влив вуглецю на міжатомний зв’язок.
реферат [74,2 K], добавлен 10.07.2010Характеристика алюмінію та його сплавів. Розповсюдженість алюмінію у природі, його групування на марки в залежності від домішок. Опис, класифікація за міцністю та сфери використання сплавів магнію. Основні механічні й технологічні властивості міді.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 22.01.2012Аналіз технологічного процесу як об’єкту керування. Розробка системи автоматичного керування технологічним процесом. Проектування абсорберу з шаром насадок для вилучення сірководню із природного газу. Вибір координат вимірювання, контролю, сигналізації.
курсовая работа [663,2 K], добавлен 29.03.2015Етапи розробки технології відновлення штовхача клапану автомобіля ЗІЛ-130 методом газополуменевого напилювання. Опис вузла та умови роботи штовхача клапана. Вібраційне (вібродугове) наплавлення в захисних газах. Опис базової установки для напилювання.
дипломная работа [2,8 M], добавлен 26.12.2010Распространение тепла от мгновенных сосредоточенных источников. Распространение тепла мгновенного линейного источника. Распространение тепла мгновенного плоского источника. Непрерывно действующие неподвижные источники теплоты. Выравнивание температур.
учебное пособие [1,0 M], добавлен 05.02.2009Зернинна структура металів, її вплив на властивості сплавів і композитів. Закономірності формування зернинної структури в металевих матеріалах з розплаву і при кристалізації з парової фази. Розрахунок розміру зерна по електронно-мікроскопічним знімкам.
дипломная работа [646,5 K], добавлен 19.06.2011Підготовка та опис основних методик експерименту. Вплив водню на електронну структуру та пружні властивості заліза. Дослідження впливу легуючих елементів на міграцію атомів водню і впливу е-фази на механічні властивості наводнених аустенітних сталей.
реферат [44,2 K], добавлен 10.07.2010Главные источники образования и распределения тепла между стружкой, инструментом и деталью. Уравнение теплового баланса. Калориметрический метод и подведенной, естественной и "бегущей" термопары. Сущность метода источников тепла, температурные поля.
презентация [788,2 K], добавлен 29.09.2013Этапы проектирования ямной пропарочной камеры для тепловлажностной обработки бетонных внутренних стеновых панелей, изготовленных из бетонной смеси. Технологический, тепловой, аэродинамический расчет. Часовой приход и расход тепла. Уравнение баланса тепла.
курсовая работа [32,7 K], добавлен 02.12.2011Вимоги та критичні властивості матеріалу шнеку м’ясорубки: корозійна стійкість, нетоксичність, твердість, міцність. Оптимальні матеріал та технологія лиття в пісок зі сплаву АК7п. З'ясування загальних закономірностей кристалізації доевтектичних сплавів.
дипломная работа [1,9 M], добавлен 02.06.2014Автоматизація роботи підприємств по виготовленню бетонних ростворів, автоматичне управління технологічним процесом. Теоретичні основи технологічного процесу в окремих технологічних апаратах і машинах. Розроблення системи автоматичного керування.
курсовая работа [2,5 M], добавлен 26.09.2009Описание корпуса печи. Расчеты времени нагрева металла и открытого металлического проволочного нагревателя спирального типа. Определение потерь тепла теплопроводностью через стенки и под, излучением через открытые отверстия. Аккумуляция тепла футеровкой.
курсовая работа [501,7 K], добавлен 16.01.2014
