Технология изготовления дисков гтд. Конструкция, технические требования, материалы.

Диски компрессоров и турбин являются ответственными высоконагруженными деталями ротора, на них действуют центробежные силы, а также знакопеременные вибрационные нагрузки, то есть в дисках могут возникать усталостные трещины.

Д иски турбины являются достаточно жесткими деталями, часто не имеют внутреннего отверстия. Диски компрессора являются более ажурными, они имеют небольшую жесткость, которую при закреплении и обработке необходимо принимать специальные меры для уменьшения деформации.

Диски компрессора могут быть двух видов: плоские кольцевые диски, а также диски с развитыми барабанными пим-ми.

Элементы дисков: ступица, обод, диафрагма (полотно). КБ: торцы дисков, посадочные пояски и опорные торцы. Рабочие поверхности: замки, лабиринтные поверхности, радиальные, осевые отверстия.

В двигателях пятого-шестого поколений применяются моноколеса, то есть диск изготовлен совместно с лопатками двух типов моноколес: типа «блиск» (есть диафрагма) и «блтнги» (уменьшение до 30% ротора). Моноколесо не имеет диафрагмы, для уменьшения прочности по окружности обод изнутри армирован углепластиком.

Технические требования: КБ – 5,6 квалитеты, рабочие поверхности – 6,7 квалитеты, свободные поверхности – 7,8 квалитеты.

Биение КБ и рабочих поверхности 0,02…0,04. Радиальное и торцовое биения остальных поверхностей , 0,8…1.

Шероховатость поверхностей: рабочие поверхности, контрповерхности – 1,25; свободные поверхности – 2,5.

Материалы компрессора: первые ступени (КНД) – титановые сплавы ВТ8 и т.д., рабочая температура до 380°С, новые сплавы ВТ189. В КВД – хромоникелевые стали ЭИ961, ЭП517, температура до 450°С. На последующих ступенях – хромоникелевые сплавы ЭП718.

Для турбины – хромоникелевые сплавы ЭИ437Б, ЭП741.

Общие принципы построения технологического процесса.

Заготовка дисков получается методом горячего деформирования. После нормализации и очистки заготовки проводится черновая обработка: технологический процесс разбивается на этапы:

- черновой;

- получистый;

- чистый;

- отделочно-упрочняющий.

В черновом этапе проводится подрезка одного из торцев и 100% ультразвуковой контроль на выявление внутренних дефектов.

В черновом этапе обработки в качестве баз используется торец и наружный диаметр обода. Обработка происходит в патроне. В получистом и чистом этапах реализуется вторая технологическая схема, то есть заготовка устанавливается по КБ. Чаще всего эти базы реализуются как проверочные, то есть проводится обработка с выверкой. Пазы для установки лопаток и точные отверстия для соединения ступеней обрабатываются после окончательной обработки КБ по второй технологической схеме.

В отделочно-упрочняющем этапе проводится полировка диафрагмы, упрочнение методами выглаживаний (обкатка шариками, роликами, алмазное выглаживание), лабиринтного уплотнения. Обрабатываются методами абразивно-жидкостной обработкой, затем уплотняются микрошариками.

Вместо выглаживания может применяться виброгалтовка и дробиструйная обработка. Для уменьшения доли ручного труда применяется абразивно-жидкостная обработка и гидроабразивная.