Исходя из этого, можно выделить основные особенности лопаток 1 ступени турбины:

Высокие требования к качеству материала лопатки (используется сплав ЖС -3ВИ и др.)
Используемый материал трудно обрабатывается методами резания (коэффициент обрабатываемости равен 0,04).
Лопатки имеют сложный пространственный профиль пера высокой точности.

4. Профиль замка имеет сложную форму и высокие требования к качеству поверхностей.

Точность расположения профиля пера относительно замка лопатки задана в пределах 0 +0,2 мм.
Имеется внутренняя полость охлаждения лабиринтной структуры при малой толщине стенок лопаток.
Бандажные полки лопаток имеют сложную форму и высокую точность стыковочных элементов.

Перечисленные особенности лопаток 1 ступени турбины определили основные пути получения исходной заготовки и процессы формирования качественных показателей детали в производстве:

Создание исходной заготовки методом моно кристаллической отливки по выплавляемым моделям.
Создание исходной заготовки без припуска по перу.
Подготовка высокоточных технологических базовых поверхностей для установки и надежного закрепления заготовки в технологической системе.
Использование электроэрозионной и электроимпульсной обработке для сложных поверхностей.
Использование электрохимического шлифования и полирования различных поверхностей лопаток.
Использование турбо абразивной обработки поверхностей.
Использование ионо-имплантационной обработки металлов.

Генеральный конструктор Н.Д Кузнецов, создатель большой серии газотурбинных двигателей с высокими показателями качества, заявлял, что колесо турбины 1 ступени является солнечным сплетением двигателя. Качественное изготовление лопаток турбины - залог надежности работы изделия.

3.2.2.МАРШРУТНАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ

ЛОПАТОК 1 СТУПЕНИ ТУРБИНЫ.

Изготовление монокристаллической отливки и последующая механическая обработка поверхностей лопаток составляет единый, взаимосвязанный комплекс формирования показателей качества наиболее ответственной детали ГТД.

Технологический процесс изготовления лопаток можно условно разделить на два этапа:

Отливка монокристаллической безприпусковой (по перу лопатки) исходной заготовки по выплавляемым моделям.

Механическая обработка лопаток турбины.

На рисунке 3.3 представлен граф технологических процессов и операций исходной заготовки лопаток. На этом графе представлена последовательность подготовки основных элементов исходной заготовки, технологических процессов и средств, для изготовления литейной формы, подготовка шихты, процесса нагрева и заливки металла в формы, его охлаждение и выполнение других сопутствующих операций.

Второй этап комплексного технологического процесса изготовления заключается в последовательном повышении точности параметров на каждой ступени обработки и создание необходимых характеристик материала и поверхностей лопаток турбины На рис. 3.4. представлен граф технологических процессов и операций механической обработки лопаток. Представленная последовательность изготовления исходной заготовки и ее механическая обработка обеспечивают главную задачу - выполнение показателей качества (ПК). Формирование ПК происходит на всем пути создания лопаток. При этом часть параметров выполняются в начале процесса и в малой степени зависят от выполнения последующих операций. Так, например, размеры и точность внутренней поверхности полости охлаждения лопаток обеспечиваются за счет точности стержня и качества выполнения операции отливки. Выполнение других операций комплекса практически не влияют на изменение характеристик данной поверхности.