ПРИМЕНЕНИЕ ИЗНОСОСТОЙКИХ ЕСТЕСТВЕННЫХ КОМПОЗИТОВ В ТЕХНОЛОГИИ РЕМОНТА И МОДИФИЦИРОВАНИЯ ЛОПАТОК РОТОРА ГАЗОТУРБИННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ

摘要

Предлагается использование жаропрочных никелевых порошков марок типа ВПр в качестве износостойких наплавочных материалов, наносимых при помощи лазерного воздействия. Выявлена особенность формирования структуры описываемых материалов, проявляющаяся при высоких скоростях охлаждения в виде образования естественных композитов с дисперсионным упрочнением по границе дендритного каркаса. Данная структура имеет ненаправленное расположение дендритной матрицы и обильное выделение упрочняющих фаз. повышающее износостойкие характеристики полученного композита. Описан оригинальный метод восстановительной наплавки, позволяющий производить ремонт и модифицирование лопаток ротора газотурбинных двигателей (ГТД) с повышением износостойкости контактных поверхностей детали. На основе проведенных сравнительных исследований, включающих в себя анализ на растровом сканирующем электронном микроскопе, измерение микротвердости и коэффициента линейного расширения материалов, испытания абразивной стойкости наплавок и их усталостной прочности доказана возможность применения материалов марок типа ВПр в качестве альтернативы классическим износостойким композитам с механической примесью различных карбидов. Показано, что в условиях импульсного лазерного воздействия при высоких скоростях охлаждения растёт средняя твёрдость и общая стойкость к абразивному износу некоторых сплавов ВПр за счёт формирования мелкодисперсной стабильной эвтектической структуры, близкой к исходному порошковому материалу. Выявлены положительные эксплуатационные характеристики сплавов марок ВПр 11-40Н и ВПр 27, позволяющие применять их при восстановлении лопаток ротора ГТД.