Технологическое обеспечение долговечности лопаток паровых турбин из сплава ВТ6 с учётом наследственности при их ремонте с упрочнением поверхностного слоя

• Автор: Исанбердин, Анур Наилевич
• Шифр специальности: 05.02.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 220 с. : ил.

АДСНЭ
АДСПЭ

квипо

ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ
аргонодуговая сварка
аргонодуговая сварка неплавящимся электродом аргонодуговая сварка плавящимся электродом бандажная полка
единицы относительной деформации зона термического влияния ионное модифицирование
комплексная вакуумная ионно-плазменная обработка (синоним: комбинированная ионно-имплантационная и вакуумно-плазменная обработка)
наплавленный материал основной материал остаточные напряжения паровая турбина рабочая лопатка токи высокой частоты термическая обработка тензорезистор цилиндр низкого давления электронно-лучевая сварка

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
1 Состояние проблемы ремонта рабочих лопаток ЦНД паровых турбин из сплава ВТ6
1.1 Конструкция, условия работы и характер повреждений рабочих лопаток ЦНД паровых турбин
1.2 Обзор известных технологий ремонта рабочих лопаток паровых турбин
1.3 Обзор методов упрочнения рабочих лопаток ЦНД. Выбор метода упрочнения для титановых лопаток
1.4 Технологические особенности сварки и послесварочной
термической обработки сплава ВТ6
1.5 Выводы, постановка цели и задач
2 Разработка опытного технологического процесса ремонта лопаток
2.1 Сварка и наплавка
2.1.1 Геометрические параметры сварки и наплавки
2.1.2 Способ защиты зоны сварки/наплавки от газонасыщения
2.1.3 Выбор присадочного материала
2.1.4 Выбор электрических режимов сварки/наплавки
2.2 Послесварочная термическая обработка
2.3 Вакуумное ионно-плазменное упрочнение поверхностного слоя
2.4 Технологическое обеспечение фреттинг-стойкости бандажных
полок
2.5 Выводы. Основные параметры опытного технологического
процесса ремонта лопаток
3 Материалы и методы экспериментальных исследований
3.1 Описание основного материала - сплава ВТ6
3.2 Методические подходы к экспериментальным исследованиям
свойств материала. Изготовление образцов
3.3 Методики металлографических исследований и механических
испытаний
3.4 Методика фрактографического исследования
3.5 Методика рентгеноструктурного анализа
3.6 Методика испытаний на изнашивание при фреттинге
3.7 Специальная методика определения объёмных остаточных
напряжений
3.8 Методика определения геометрических параметров натурных
лопаток и их остаточных деформаций
4 Экспериментальное исследование влияния технологических
воздействий при ремонте на свойства материала и лопаток
4.1 Влияние термической обработки на сварочные остаточные
напряжения
4.2 Макро-и микроструктура
4.3 Рентгеноструктурный анализ
4.4 Характеристики прочности, пластичности, ударной вязкости
4.5 Характеристики сопротивления усталости
4.6 Фрактографическое исследование усталостных образцов
4.7 Особенности ионного модифицирования поверхности наплавленного материала
4.8 Влияние технологических воздействий на фреттинг-стойкость
контактных пар 14
4.9 Влияние процессов наплавки и термической обработки на
остаточные деформации лопаток
4.10 Выводы

Рисунок 1.17 - РЛ ЦНД в процессе ремонта ООО «Энергоремонт» на роторе: а) изношенные лопатки; б) после удаления изношенных участков; в) после наплавки; г) после шлифования и приварки защитных накладок
Проблема восстановления работоспособности ПТ после повреждений РЛ остро стоит и за рубежом. Так в статье [124] отмечается, что из-за выхода из строя РЛ приходится вынужденно останавливать производство электроэнергии на долгий период в связи с тем, что поставщики запасных частей не могут обеспечить быструю поставку. Производители оригинальных запасных частей не предлагают никаких способов ремонта, кроме тех, что связаны с заменой повреждённых деталей.
Научные публикации, данные технических отчётов, информация представленная на веб-сайтах коммерческих фирм свидетельствуют о том, что технологии ремонта РЛ ПТ активно разрабатываются и внедряются по всему миру, как в наиболее индустриально развитых странах (США, Германия, Великобритания, Канада), так и в Польше, Югославии, Индии, Украине,