3.2.4 Контроль упрочнения

Основным параметром контроля является прогиб контрольной пластины. Для замка лопатки турбиныон составляет 0.25±0.05 мм. Данную проверку следует проводить через 90 часов работы установки. Поверхности замков после гидродробеструйной обработки должны быть покрыты следами от ударов, поэтому через лупу 5... 10-кратного увеличения следует сравнить лопатку с контрольным образцом. По окончании обработки лопатку надо промыть в горячей воде с антикоррозийными добавками или в топливе марки Т-6 по ГОСТ 12308-80 или Т-1 по ГОСТ 10227-86 и т.п.

3.3 Определение остаточных напряжений

Произведено определение поверхностных остаточных напряжений на двух образцах, вырезанных из елочного замка рабочей лопатки ТНА после механической обработки - глубинного шлифования, и на двух образцах, взятых после механической обработки и последующего гидродробеструйного упрочнения.

Вырезка образцов производилась на электроэрозионном станке. Размеры образца 2*3 см; образец берется по всей длине хвостовика.

Рис. 1.8 Схема вырезки образца.

Измерялись напряжения, действующие вдоль (осевые) направления обработки.

Остаточные напряжения определялись методом послойного электрохимического травления исследуемой поверхности и одновременного измерения прогибов образца индуктивным датчиком.

Перед травлением осуществлялись:

• промывка образцов в ацетоне;

• определение веса образца на аналитических весах типа АДВ-200 с точностью до 0.5 мГс;

• определение ширины и толщины образца с точностью ±0.01 мм микрометром в трех сечениях с последующим вычислением их средних значений; измерение базовой длины образца штангенциркулем с точностью ±0.1 мм; закрепление образца на державке;

• нанесение воска на поверхность образца, не подлежащие травлению и на поверхности державки, погружаемые в электролит;

• установка полусферы на образце для осуществления контакта со штоком датчика; удаление наплывов на исследуемой поверхности и обработка ее тампоном, смоченном в ацетоне;

• измерение длины участка образца, подлежащего травлению штангенциркулем с точностью ±0.1 мм;

• закрепление державки в стойке прибора IV-II-2.

Подбор электролита и выбор режимов травления проводились в соответствии и Производственной инструкцией НИАТа ПИ 1.4.804-84.

Измерение прогиба образцов осуществлялась с помощью датчика М-217 с записью кривой деформирования на КСП-4.

По окончании травления образцы промывались водой, удалялось защитное покрытие, определялся вес образца после травления.

Расчет остаточных напряжений осуществлялся по формуле:

Где:

• - дополнительное напряжение в слое а₁, возникающее при вырезке образца;

• - напряжение в слое а₁ непосредственно перед его удалением;

• дополнительное напряжение в слое а₁ от снятия предыдущих слоев

Результаты измерения остаточных напряжений показывают, что на поверхности образцов, взятых только после механической обработки, наблюдаются напряжения сжатия порядка 100-150 МПа, достигающие нулевой отметки на глубине порядка 70-90 мкм.

На поверхности же образцов, взятых из хвостовика лопатки после окончательной гидродробеструйной обработки, наблюдаются значительные сжимающие напряжения порядка 400-600 МПа, которые начинают уменьшаться на глубине более 100 мкм и достигают нулевого значения только на глубине 240 мкм.