Особенности технологии изготовления турбинных лопаток с пористым охлаждением

А.Ф. Третьяков

непроницаемую полоску

и растекаются вдоль проницаемой обо-

лочки

, выходят через ее поры на наружную поверхность ТЛ и от-

тесняют от поверхности высокотемпературный газ.

Для реализации предложенного способа охлаждения передней

кромки ТЛ и устройства для его осуществления разработаны техноло-

гические процессы изготовления пористой сетчатой заготовки с разме-

ром пор ~100 мкм из стали 12Х18Н10, листовой штамповки проницае-

мой оболочки с радиусом гибки 2 мм и консолидации ее с корпусом ТЛ.

Указанные разработки являются новыми техническими решениями,

на которые выданы патенты [7, 8].

Для изготовления проницаемой оболочки лопатки газовой турби-

ны, содержащей непроницаемую полоску, в качестве исходных заго-

товок использована сетка с квадратными ячейками № 014 из стали

12Х18Н10Т. Из рулона вырезали заготовки вдоль проволок сеток и

под углом 45º. Каждый слой сетки подвергали химической очистке в

растворе HNО

, Н

, KF, промывали водой, а после сушки элек-

тростатическим методом наносили на поверхность проволок слой

меди толщиной 2…4 мкм, а затем — слой серебра той же толщины в

качестве припоя. Далее каждый слой сетки подвергали холодной

прокатке при относительном обжатии ε = 0,2. Предварительно были

изготовлены полосы из фольги толщиной 0,1 мм из стали 12Х18Н10Т

и шириной, равной радиусу кривизны передней кромки лопатки

(2 мм). На одной из сеток закрепляли конденсаторной сваркой полос-

ки, расстояние между которыми составляло 65 мм. Далее сетки в ко-

личестве 7 шт. собирали в брикет таким образом, чтобы проволоки

каждого слоя сетки были расположены под углом 45º одна относи-

тельно другой, а сетку с полосками размещали в середине брикета.

Собранные сетки помещали в контейнер (конверт) и создавали в

нем разрежение 5·10

–1

мм рт. ст. Контейнер нагревали до температу-

ры примерно 1000 ºС и выдерживали в течение 2…3 мин. За это вре-

мя происходило расплавление припоя. Затем контейнер подвергали

горячей прокатке с относительным обжатием брикета сеток ε = 0,2. По-

сле охлаждения из контейнера извлекали листовую заготовку толщи-

ной 0,7 мм и с размером пор 100 мкм, размещали ее в штампе для ли-

стовой штамповки таким образом, чтобы непроницаемый участок

проходил по линии гибки входной кромки оболочки лопатки. При

изготовлении из полученного ПСМ оболочки ТЛ разрушения и рас-

слоения заготовки не наблюдались.

В качестве заготовки для изготовления макета ТЛ с пористым

охлаждением передней кромки использован каркас лопатки первой сту-

пени авиационной газовой турбины Рыбинского авиационного КБ.

Крепление оболочки к каркасу ТЛ из сплава ЖС6У посредством

сварки вызывает образование дефектов вследствие больших терми-