РЕЗУЛЬТАТЫ УСТАЛОСТНЫХ ИСПЫТАНИЙ СТАЛЬНЫХ РАБОЧИХ ЛОПАТОК ПАРОВОЙ ТУРБИНЫ К-25-0.6 ГЕО С ИОННО-ПЛАЗМЕННЫМ ПОКРЫТИЕМ

摘要

Представлены результаты усталостных испытаний стальных рабочих лопаток четвертой ступени цилиндра низкого давления паровой турбины К-25-0.6 Гео ОАО "Калужский турбинный завод" (далее - КТЗ) с ионно-плазменным покрытием. Формирование покрытия осуществлялось в НИУ МЭИ на вакуумной опытно-промышленной установке "Гефест" методом магнетронного распыления. Характеристики полученного покрытия анализировались с применением комплекса научно-исследовательского оборудования НИУ МЭИ. Усталостные испытания партии рабочих лопаток и определение предела выносливости их материала с ионно-плазменным покрытием проводились на электродинамических вибрационных стендах ВЭДС-400А в лаборатории прочности КТЗ. В результате исследований были получены следующие характеристики покрытия: состав Ti-TiN, толщина 10 - 11 мкм, микротвердость 1200 НУ 0.05. Усталостные испытания лопаток показали, что их разрушение вне зависимости от наличия или отсутствия покрытия происходит по сечению в прикорневой зоне как по входным, так и по выходным кромкам лопаток, т.е. в наиболее напряженных зонах. Выявлено, что максимальные напряжения при испытаниях возникают в корневом сечении по выходной кромке на корытце лопатки, меньшие напряжения - по входной кромке. Предел выносливости рабочих лопаток после формирования покрытия увеличился не менее чем на 12%. Результаты проведенных усталостных испытаний подтверждают ранее полученные данные об увеличении на 10 - 12% предела выносливости лопаточной стали с ионно-плазменным покрытием и позволяют утверждать, что процесс их формирования положительно влияет на усталостные характеристики лопаточных материалов.