Сварочное производство в газотурбостроении (Обзор)
Рассмотрены современные разработки газотурбинных установок и промышленное применение прогрессивных сварочных
 и родственных технологий — электронно-лучевой сварки, лазерной резки, вакуумной пайки, наплавки и др. The paper deals with modern developments of gas turbine units and commercial app...
Saved in:
| Published in: | Автоматическая сварка |
|---|---|
| Date: | 2010 |
| Main Authors: | , |
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України
2010
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/101649 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Сварочное производство в
 газотурбостроении (Обзор) / В.В. Романов, Ю.В. Бутенко // Автоматическая сварка. — 2010. — № 3 (683). — С. 40-45. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1860062191642738688 |
|---|---|
| author | Романов, В.В. Бутенко, Ю.В. |
| author_facet | Романов, В.В. Бутенко, Ю.В. |
| citation_txt | Сварочное производство в
 газотурбостроении (Обзор) / В.В. Романов, Ю.В. Бутенко // Автоматическая сварка. — 2010. — № 3 (683). — С. 40-45. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Автоматическая сварка |
| description | Рассмотрены современные разработки газотурбинных установок и промышленное применение прогрессивных сварочных
и родственных технологий — электронно-лучевой сварки, лазерной резки, вакуумной пайки, наплавки и др.
The paper deals with modern developments of gas turbine units and commercial application of advanced welding and
related technologies: electron beam welding, laser cutting, vacuum brazing, surfacing, etc.
|
| first_indexed | 2025-12-07T17:05:22Z |
| format | Article |
| fulltext |
УДК 621.791:672-61.02
СВАРОЧНОЕ ПРОИЗВОДСТВО
В ГАЗОТУРБОСТРОЕНИИ (Обзор)*
В. В. РОМАНОВ, канд. техн. наук, Ю. В. БУТЕНКО, инж.
(ГП НПКГ «Зоря»–«Машпроект», г. Николаев)
Рассмотрены современные разработки газотурбинных установок и промышленное применение прогрессивных сварочных
и родственных технологий — электронно-лучевой сварки, лазерной резки, вакуумной пайки, наплавки и др.
К л ю ч е в ы е с л о в а : технологии сварки, газортурбинные
установки, новые материалы, дуговая сварка, лазерная
резка, электронно-лучевая сварка, электрошлаковая сварка,
плазменно-порошковая наплавка, вакуумная пайка
Южный турбинный завод (ныне ГП НПКГ «Зо-
ря»–«Машпроект») создан в начале 1950-х годов
с целью разработки и серийного производства га-
зотурбинной техники для боевых кораблей Воен-
но-Морского Флота СССР. В начале 1979 г. пред-
приятием было освоено серийное производство
газовых турбин для перекачки природного газа
и выработки электроэнергии на передвижных и
стационарных электростанциях.
В ГП НПКГ «Зоря»–«Машпроект» накоплен
огромный опыт создания газотурбинных устано-
вок (ГТУ) различного назначения — для привода
компрессоров природного газа, энергетики и су-
довых энергетических установок.
За более чем пятидесятилетнее существование
предприятием в конструкторском бюро разрабо-
таны 56 типов и модификаций газотурбинных
двигателей (ГТД), 38 типов различных редуктор-
ных передач, на базе которых созданы более 70
типов газотурбинных агрегатов, которые находи-
лись и находятся на вооружении военно-морских
сил стран СНГ и ряда стран дальнего зарубежья.
Изготовлено свыше 1700 судовых ГТД, которыми
к началу 1990-х годов оснащено около 65 % над-
водных кораблей Военно-Морского Флота СССР.
Общая мощность установленных на суднах дви-
гателей достигает 17 млн л. с., а их наработка
— 3 млн ч.
В настоящее время в эксплуатации на комп-
рессорных станциях находится более 800 ГТУ
производства ГП НПКГ «Зоря»–«Машпроект»,
суммарная наработка которых составляет более
75 млн ч. Предприятие продолжает активно ра-
ботать в направлении совершенствования сущес-
твующих и создания перспективных ГТУ для га-
зоперекачивающих агрегатов. Одним из перспек-
тивных проектов стало создание ГТУ регенера-
тивного цикла номинальной мощностью 16 МВт
с КПД более 40 % для привода газоперекачи-
вающих агрегатов.
ГП НПКГ «Зоря»–«Машпроект» активно ра-
ботает над созданием ГТД промышленного типа
для энергетики. Отличительными конструктивны-
ми особенностями таких двигателей являются
двухопорная конструкция ротора, отсутствие га-
зодинамически обособленной (свободной) турби-
ны генератора, высокая (до 500…550 °С) темпе-
ратура газов на выходе из двигателя, возможность
ее поддержания на режиме частичной нагрузки
за счет регулирования расхода воздуха на входе
в двигатель.
В ГП НПКГ «Зоря»–«Машпроект» создана
энергетическая ГТУ промышленного типа ГТЭ-
110 номинальной мощностью 110 МВт с КПД
36 %. На базе этой установки разработаны про-
екты парогазовых установок (ПГУ) номинальной
мощностью 160 и 325 МВт соответственно с КПД
50,2 и 51,5 %.
Изготовлены образцы энергетических устано-
вок ГТЭ-45(60) и UGT5000 номинальной мощ-
ностью соответственно 60 и 5 МВт, установка
ГТЭ-45(60) предназначена для использования в
«большой» энергетике в составе ПГУ, а UGT5000
— в составе когенерационных установок.
По сравнению с разработанными ранее уста-
новка UGT5000 имеет ряд принципиальных от-
личий. Поэтому конструкторы, технологи и про-
изводственники решают вопросы, с которыми
ранее никогда не сталкивались.
Для изготовления современных ГТД (рис. 1)
используют различные материалы — низко- и вы-
соколегированные (жаростойкие и жаропрочные)
стали, титановые сплавы, никелевые деформиру-
емые и литейные дисперсионно-твердеющие
сплавы. Применение высоколегированных жарос-
тойких и жаропрочных сплавов, а также широкое
использование при изготовлении двигателей сва-
*Публикуется по материалам доклада, представленного
на научно-технической конференции, состоявшейся в Нацио-
нальном университете кораблестроения им. Адмирала Мака-
рова 14–17 окт. 2009 г.
© В. В. Романов, Ю. В. Бутенко, 2010
40 3/2010
рочных и родственных технологий обеспечили
получение высоких технических характеристик
ГТД при минимальных массогабаритных харак-
теристиках.
ГП НПКГ «Зоря»–«Машпроект» освоены сов-
ременные технологии лазерной резки, электрон-
но-лучевой сварки (ЭЛС) и электрошлаковой
сварки (ЭШС), наплавки, вакуумной пайки и дру-
гих процессов.
Лазерная резка тонколистового (до 12 мм) ма-
териала осуществляется лазерным комплексом
«Байстар-3015-3» фирмы «Байстроник», который
состоит из CO2-лазера выходной мощностью
3 кВт с высокочастотной накачкой, портала с вы-
сокоскоростными приводами, двух рабочих смен-
ных столов для листов размером 1,5 3,0 м,
компьютерного блока управления процессом рез-
ки и слежения за составом рабочей смеси, блока
газовых баллонов для создания рабочей смеси,
блока охлаждения лазера с автоматическим под-
держанием заданной температуры, блока отсоса
из зоны резки аэрозолей и возвращения очищен-
ного воздуха обратно в помещение, блока заг-
рузки листов и снятия вырезанных деталей; име-
ется также блок вырезки фигурных отверстий на
трубах диаметром до 200 мм.
Для генерирования лазерного излучения ис-
пользуют газы высшего сорта — азот техничес-
кий, диоксид углерода и гелий, а в качестве ре-
жущего газа — кислород. При этом обрабатыва-
емые листы должны быть плоскими, гладкими и
чистыми.
В настоящее время номенклатура вырезаемых
деталей насчитывает много тысяч наименований.
Вырезанные лазером детали не требуют механи-
ческой обработки.
Наиболее широкое распространение при изго-
товлении статорных и роторных узлов получила
ЭЛС. Это обусловлено прежде всего тем, что
такой способ сварки сочетает в себе высококон-
центрированный источник нагрева и наиболее со-
вершенное средство защиты расплавленного ме-
талла — вакуум. Указанные особенности ЭЛС
позволяют сваривать с минимальными деформа-
циями легированные, аустенитные и мартенсит-
ные стали, никелевые и титановые сплавы тол-
щиной до 100 мм без разделки кромок и исполь-
зования присадочной проволоки.
Участки ЭЛС созданы на опытном и серийном
производстве ГП НПКГ «Заря»–«Машпроект»
при сотрудничестве с ИЭС им. Е. О. Патона.
Вакуумные камеры и механизмы перемещения
разработаны и изготовлены силами предприятия.
Для генерации электронного пучка используют
энергоблоки У-250А, ЭЛА-15, ЭЛА-30, ЭЛА-
60/60, ЭЛА-60Б. Создан типоразмерный ряд ус-
тановок, позволяющих обеспечить сварку статор-
ных узлов от пакетов лопаток до крупногабарит-
ных узлов диаметром 3,5 м, а также валов и ба-
рабанов роторов.
Участок серийного производства оснащен ус-
тройством «Проток-10» для размагничивания уз-
лов перед сваркой и необходимой контрольно-
измерительной аппаратурой. Указанные участки
расположены в непосредственной близости друг
от друга, что позволяет оперативно решать воз-
никающие проблемы.
В настоящее время с помощью ЭЛС выпол-
няют около 70 % объема сварочных работ на уз-
лах ГТД, без нее уже немыслимо изготовление
этих двигателей. Это позволило проектантам га-
зовых турбин разработать и внедрить в серийное
производство ряд принципиально новых свароч-
ных конструкций — роторов компрессоров низ-
кого (КНД) и высокого (КВД) давлений, шестерен
центральных приводов, валов КВД из материалов
ВТ31, ВТ8, ВТ9, ЭП 609, ЭП 517.
Применение новых материалов (ЭП 609Ш, ЭП
866, ЭП 517) для изготовления узлов с большой
толщиной стенок потребовало коренного перес-
мотра технологических приемов ЭЛС. Совместно
с ИЭС им. Е. О. Патона проведены работы по
созданию, освоению и внедрению систем управ-
ления лучом (СУ-65, СУ-29, СУ-259). Внедрен
новый технологический процесс — ЭЛС с гори-
зонтально расположенной пушкой с вращением
электронного пучка по заданной программе. Все
это позволило решить проблему сварки узлов с
толщиной стенок до 70 мм.
Жаровые трубы из сплава ЭИ 602 двигателей
второго поколения (толщина стенки δ = 2,5 мм)
и из сплава ВЖ 98 двигателей третьего поколения
(δ = 1,5 мм) являются одними из самых «напря-
женных» элементов, поскольку работают в усло-
виях воздействия высоких термических и вибра-
ционных нагрузок и определяют ресурс жарового
узла. Попытки выполнить соединения с помощью
аргонодуговой сварки (АДС) к успеху не привели
— в корне шва образовывалась хрупкая пленка,
способствующая возникновению продольных тре-
щин. Исследования нахлесточных соединений
тонкостенных обечаек, полученных ЭЛС, подт-
Рис. 1. Внешний вид ГТД ДН-80
3/2010 41
вердили эффективность этой технологии. Разра-
ботан способ ЭЛС жаровых труб с применением
развертки электронного пучка специально создан-
ным генератором. Путем подбора амплитуды, час-
тоты и скважности колебаний электронного пучка
удалось получить равномерное проплавление в
нахлесточном соединении обечаек жаровой трубы
шириной до 8 мм (рис. 2). На рис. 3 представлен
внешний вид жаровой трубы, изготовленной с
применением ЭЛС.
В структуре металла границы сплавления обе-
чаек оксидные пленки и другие дефекты отсут-
ствуют. На макрошлифах поперечного сечения
шва видно, что при ЭЛС длина зоны термического
влияния составляет 1,5…2,5 мм, тогда как при
АДС она равна 10…12 мм. Ширина зоны тепло-
вого контакта нахлесточного соединения увели-
чилась в 2…3 раза. ЭЛС жаровых труб позволила
продлить срок службы изделий в 4…6 раз.
Сопловые лопатки ГТД работают в особо тя-
желых условиях и испытывают воздействия тер-
мических и динамических нагрузок, изгибающего
и крутящего моментов, а также солевой и суль-
фидной коррозии, они подвержены также эрозион-
ному износу. Получить качественные соединения
сплавов ЭП 539ЛМ, ЧС 70Л, ЭК 9Л, ЧС 104, при-
меняемых для сопловых лопаток
корабельных газовых турбин, c по-
мощью дуговых способов сварки
не представлялось возможным в
связи с низкой технологической
прочностью этих сплавов.
На основании результатов эк-
спериментальных исследований
определены пути повышения тех-
нологической прочности и основ-
ные условия получения бездефек-
тных сварных швов пакетов лопа-
ток сопловых аппаратов из спла-
вов ЭП 539ЛМ, ЭК 9Л и других
материалов, выполненных способом ЭЛС на фор-
сированных режимах с применением модуляции
электронного пучка (рис. 4). Проведенные на дви-
гателях испытания показали высокую надежность
сварных соединений пакетов лопаток сопловых
аппаратов.
Роторы компрессоров КНД и КВД с частотой
вращения 20000 об/мин при высоком давлении яв-
ляются особо ответственными узлами компрессо-
ров. Сварная конструкция ротора без закрытых по-
лостей в осевом направлении, в которой диски сое-
динены не штифтами, а ЭЛС, более надежна в эк-
сплуатации и технологична в изготовлении. Пос-
кольку диски на сварку поступают с окончательно
обработанными пазами, то трудность изготовления
ротора заключается в получении после сварки ми-
нимального радиального и торцевого биения узла,
не превышающего 0,3 мм.
Для получения узла требуемых размеров свар-
ку и последующую термофиксацию роторов осу-
Рис. 2. Макрошлиф нахлесточного соединения обечаек жаро-
вых труб, полученного ЭЛС
Рис. 3. Внешний вид жаровой трубы (сплав ЭИ 602, δ =
= 2,5 мм) с пятью кольцевыми швами, выполненными ЭЛС
Рис. 4. Пакеты лопаток из сплава ЭК 9Л сопловых аппаратов I ступени после
ЭЛС по малой полке (а) и II ступени после ЭЛС по большой полке (б)
42 3/2010
ществляют в специально разработанных приспо-
соблениях, которые жестко фиксируют каждый
диск по внутренним диаметрам полотен. Соеди-
нение дисков выполняют на центрирующей под-
ложке толщиной 5…8 мм. После сварки узел под-
вергают термообработке для снятия внутренних
напряжений и улучшения пластических свойств
сварных соединений, а подложку срезают для уда-
ления дефектов в корне шва.
Создание цельносварных роторов газовых тур-
бин из титановых сплавов ВТ31, ВТ8, ВТ9 и спла-
вов ЭП 609, ЭП 517 способом ЭЛС (рис. 5) яв-
ляется существенным достижением сварочной
техники. Испытания сварных роторов, проведен-
ные на стендах и двигателях, показали их высо-
кую работоспособность.
Для изготовления некоторых узлов ГТД не-
обходимы материалы, сочетающие высокую проч-
ность и пластичность, жаропрочность и жарос-
тойкость, горячую твердость и термостойкость в
условиях эксплуатации, близких к предельным.
Объединить все эти требования в одном матери-
але невозможно. Поэтому разрабатывают изделия,
отдельные части которых состоят из различных
материалов, наиболее соответствующих условиям
эксплуатации. Соединить эти разнородные мате-
риалы в одном изделии можно с использованием
технологии вакуумной пайки либо пайки в муфеле
с проточным аргоном.
ГП НПКП «Зоря»–«Машпроект» освоена тех-
нология вакуумной пайки воздушных и топлив-
ных фильтров, клеммников, сотовых и металло-
керамических уплотнителей, пакетов лопаток
спрямляющих аппаратов, обойм, корпусов восп-
ламенителей, штуцеров горелочных устройств и
др. Отличные результаты получены при исправ-
лении дефектов литья из жаропрочных никелевых
сплавов пайкой, технология которой разработана
совместно с Национальным университетом кораб-
лестроения им. Адмирала Макарова (рис. 6).
В производстве используют высокотемпера-
турный порошковый припой ВПр11-40Н и припои
собственного изготовления НС-12, НС-12А. Кро-
ме порошковых припоев, применяют фольгиро-
ванные припои ВПр-4 и ВПр-7. В зависимости
от типа припоя температура пайки составляет
1050…1180 °С.
Как в основном, так и в опытном производстве
созданы специализированные участки, обеспечен-
ные необходимым вакуумным оборудованием,
приспособлениями и оснасткой.
В газотурбостроении необходимо сваривать
также детали большого сечения. Например, коль-
ца спрямляющих аппаратов, фланцы КНД, КВД
изготавливают из сталей мартенситно-ферритного
класса с использованием кованых полуколец с
площадью поперечного сечения до 14500 мм2.
Практически все узлы, в которых использу-
ются кольца, работают при высоких нагрузках и
повышенных температурах, поэтому сварные со-
единения полуколец должны иметь эксплуата-
ционные свойства не ниже уровня основного ма-
териала.
Для изготовления полуколец из сталей 20Х13,
ЭП 609Ш, ЭИ 961Ш и других марок применяли
механизированную сварку в диоксиде углерода
ванным способом, однако неоднократные исправ-
ления дефектов сварных швов увеличивают зат-
раты на изготовление детали. С целью повышения
качества сварки кованых полуколец на предпри-
ятии внедрена технология ЭШС. Некоторые осо-
бенности ЭШС не позволяли ранее применять
данную технологию, поскольку необходимо было
создавать технологический «карман» для начала
электрошлакового процесса, устанавливать вы-
водные пластины для наварки «прибыли» в конце
сварки, применять медные водоохлаждаемые
пластины для формирования боковых поверхнос-
тей шва.
В результате поисковых работ подготовку де-
талей к сварке удалось упростить. Введение пред-
варительного подогрева до 500…600 °С позволяет
перейти с дугового процесса на электрошлаковый
уже на втором проходе, поэтому при наличии при-
пусков необходимость в технологическом карма-
не отпала.
Усадочная рыхлость в конце сварки достиг-
нута благодаря операции, аналогичной заварке
кратера при дуговой сварке. На завершающем эта-
пе останавливается движение сварочной головки,
плавно снижаются до нуля сварочный ток и по-
дача проволоки. Таким образом, в наварке «при-
были» нет необходимости.
Вместо медных формирующих пластин, тре-
бующих в каждом конкретном случае подгонки
свариваемых кромок, используют керамические
на основе Аl2O3. Такая керамика выдерживает
температуру жидкой ванны и не переходит в шов
благодаря наличию тонкого слоя шлака между
ней и металлом жидкой ванны. Легкая обраба-
тываемость керамических пластин и возможность
Рис. 5. Внешний вид цельносварного ротора КВД из титано-
вого сплава ВТ31
3/2010 43
приклеивать их в зоне стыка смесью жидкого
стекла с глиноземом делают этот материал удоб-
ным заменителем медных пластин, особенно при
их большой разнотолщинности.
Сварку мартенситно-ферритных сталей выпол-
няют сварочной проволокой ЭП 609Ш диаметром
4 мм с использованием флюса АН-348А. Хими-
ческий состав металла шва соответствует требо-
ваниям ТУ 14-1-2412–78, механические свойства
металла шва и ЗТВ выше аналогичных показа-
телей основного металла.
Ресурс двигателя определяется продолжитель-
ностью работы наиболее «ослабленного» узла или
детали. Узлы и детали высокотемпературного
тракта работают в тяжелых условиях. К числу
наиболее нагруженных деталей, определяющих
ресурс современных ГТД, относятся рабочие ло-
патки турбины.
Для рабочих лопаток ГТД в основном приме-
няют жаропрочные сплавы ЧС 70, ЧС 88ВИ, ЧС
88У-ВИ на основе никеля, содержащие хром,
вольфрам, молибден, титан, алюминий, бор и дру-
гие элементы. Высокая жаропрочность указанных
сплавов, обусловленная наличием сложнолегиро-
ванного твердого раствора и максимальным со-
держанием упрочняющей фазы, сочетается с их
удовлетворительной технологичностью. Жароп-
рочные свойства сплава в значительной степени
зависят от его структурного состояния, размера
зерна, формы и дисперсности упрочняющих фаз.
В процессе эксплуатации контактные поверхности
бандажных полок и торцов рабочих лопаток изна-
шиваются. Уменьшение высоты лопаток способс-
твует осевому перетеканию газа, при этом КПД дви-
гателей снижается на 1,5…3,5 %. Появление вы-
работки приводит к образованию зазоров и росту
уровня вибрационных нагрузок, что может выз-
вать поломку лопатки и выход из строя всего дви-
гателя. Срок эксплуатации рабочих лопаток оп-
ределяется степенью износа контактных поверх-
ностей бандажных полок и торцов. Однако нес-
мотря на износ перо лопатки и замок сохраняют
свою работоспособность и при упрочнении могут
выдержать 3–4 срока эксплуатации. Кроме того,
изношенные ранее упрочненные поверхности мо-
жно восстанавливать несколько раз.
Согласно существовавшей ранее технологии
упрочнение торцов и бандажных полок рабочих
лопаток ГТД выполняли наплавкой стеллита ду-
гой в среде аргона неплавящимся электродом.
Главными недостатками этой технологии были
образование трещин в зоне наплавки (стеллит–
основной металл) и неравномерность распреде-
ления твердости наплавленного стеллита по пло-
щади торца либо бандажной полки лопатки.
По новой технологии из пластифицированного
жаропрочного материала КБНХЛ-2 изготовляют элек-
троды трапецеидальной формы (3 2 2 260 мм) в
вакуумной печи СНВЭ 1.3.1/16-ИЗ. Наплавку ими
осуществляют с помощью кислородно-ацетилено-
вого пламени, используя ручную горелку ГО2 (на-
конечник № 2) и флюс ПВ-200. Наплавляют торцы
рабочих лопаток из сплавов ЧС 70, ЧС 88ВИ, ЧС
88У-ВИ.
Кислородно-ацетиленовая наплавка обеспечи-
вает высокое качество металла без внешних и
внутренних дефектов со стабильной твердостью
HRC 60 по всей площади торца либо бандажной
полки рабочей лопатки. В настоящее время плас-
тифицированную смесь жаростойкого материала
КБНХЛ-2 изготавливают на предприятии.
Внедрение технологии упрочнения торцов и
бандажных полок рабочих лопаток ГТД кисло-
родно-ацетиленовой наплавкой жаростойкого ма-
териала КБНХЛ-2 позволило исключить брак,
обусловленный возникновением трещин и других
дефектов. С помощью данной технологии изго-
товлено более 180 комплектов электродов и про-
Рис. 6. Внешний вид деталей и изделий,
полученных пайкой: а — воздушные и топ-
ливные фильтры, клеммники датчика; б —
лопатки сопловых аппаратов, обоймы пово-
ротных лопаток, корпуса воспламенителей;
в — пакеты и лопатки сопловых аппаратов
после исправления поверхностных дефек-
тов литья; г — сотовые и металлокерами-
ческие уплотнители
44 3/2010
изведено упрочнение торцов и бандажных полок
более чем на 1000 рабочих лопаток.
Конструкция ГТД предусматривает крепление
жаровых труб фиксаторами. Большинство фикса-
торов изготавливают из мартенситно-ферритных
сталей 14Х17Н2 и ЭИ 961, а для новых и более
мощных двигателей (например, ДН-80) — из аус-
тенитного сплава на никелевой основе ЭП 648.
Для повышения износостойкости цилиндри-
ческие рабочие поверхности фиксаторов наплав-
ляют стеллитом. Выбор материала для наплавки
обусловлен высокой температурой эксплуатации
деталей (450…600 °С), а также наличием значи-
тельных контактных нагрузок на эти поверхности.
Основные требования, предъявляемые к наплав-
ленному слою, — это отсутствие трещин (ЛЮМ-
А контроль) и сложность наплавки (HRC ≥ 40).
Ранее на заводе наплавку осуществляли руч-
ной АДС литыми прутками диаметром 3…4 мм.
Однако этой технологии присущи серьезные не-
достатки. Во-первых, при наплавке сталей
14Х17Н2 и ЭИ 961 часто образуются продольные
трещины по всей длине наплавки, переходящие
в основной металл. У стеллита и мартенситно-
ферритной стали (например, 14Х17Н2) различные
значения термического коэффициента линейного
расширения, поэтому при остывании наплавлен-
ной детали возникают высокие напряжения, а если
в наплавке имеют место поры и включения, то
они становятся очагами зарождения трещин. Во-
вторых, наплавку деталей выполняют в два слоя
для обеспечения требуемой твердости наплавлен-
ного слоя, поскольку при АДС происходит ин-
тенсивное перемешивание стеллита с основным
металлом, в результате чего твердость первого
слоя не превышает HRC 32…35. Наплавка в два
слоя приводит к перерасходу дорогостоящего
стеллита и увеличению трудоемкости изготовле-
ния деталей.
В связи с этим взамен аргонодуговой была при-
менена плазменно-порошковая наплавка цилинд-
рических поверхностей фиксаторов труб на ус-
тановке УПМ-150Д («Плазма-Мастер Ltd.»). Нап-
лавку осуществляют высокотемпературной сжа-
той дугой, получаемой в плазмотроне с непла-
вящимся электродом. Диапазон регулирования то-
ка основной дуги составлял 25…150 А. Приса-
дочным материалом является порошок стеллита
марки Stellite 12, химический состав которого
идентичен стеллиту ПРВ-ВЗКР. В качестве плаз-
мообразующего, транспортирующего и защитного
газа используют аргон. Конструкция питателя ба-
рабанного типа обеспечивает равномерную и
строго дозированную подачу порошка. При плаз-
менно-порошковой наплавке фиксаторов диамет-
ром от 8 до 27 мм возможны меньшие припуски
на механическую обработку, вследствие чего нап-
лавка имеет хороший внешний вид.
Внедрение на предприятии технологии плаз-
менно-порошковой наплавки стеллита повысило
качество наплавляемых деталей и снизило тру-
доемкость изготовления дорогостоящих изделий.
Освоены также технологии электронно-лучевого
напыления жаростойких и теплозащитных покры-
тий, плазменного напыления и многие другие.
Таким образом, в ГП НПКГ «Зоря»–«Машп-
роект» введены в производство современные сва-
рочные и родственные технологии, обеспечива-
ющие разработку и изготовление высокоэконо-
мичных ГТУ различного назначения, конкурен-
тоспособных на мировом рынке. В настоящее вре-
мя сварочное производство предприятия способно
решать разнообразные технологические задачи
любой сложности.
The paper deals with modern developments of gas turbine units and commercial application of advanced welding and
related technologies: electron beam welding, laser cutting, vacuum brazing, surfacing, etc.
Поступила в редакцию 18.11.2009
3/2010 45
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-101649 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 0005-111X |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-07T17:05:22Z |
| publishDate | 2010 |
| publisher | Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Романов, В.В. Бутенко, Ю.В. 2016-06-06T15:14:05Z 2016-06-06T15:14:05Z 2010 Сварочное производство в
 газотурбостроении (Обзор) / В.В. Романов, Ю.В. Бутенко // Автоматическая сварка. — 2010. — № 3 (683). — С. 40-45. — рос. 0005-111X https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/101649 621.791:672-61.02 Рассмотрены современные разработки газотурбинных установок и промышленное применение прогрессивных сварочных
 и родственных технологий — электронно-лучевой сварки, лазерной резки, вакуумной пайки, наплавки и др. The paper deals with modern developments of gas turbine units and commercial application of advanced welding and
 related technologies: electron beam welding, laser cutting, vacuum brazing, surfacing, etc. Публикуется по материалам доклада, представленного на научно-технической конференции, состоявшейся в Национальном университете кораблестроения им. Адмирала Макарова 14–17 окт. 2009 г. ru Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України Автоматическая сварка Производственный раздел Сварочное производство в газотурбостроении (Обзор) Welding manufacturing in gas turbine construction (Review) Article published earlier |
| spellingShingle | Сварочное производство в газотурбостроении (Обзор) Романов, В.В. Бутенко, Ю.В. Производственный раздел |
| title | Сварочное производство в газотурбостроении (Обзор) |
| title_alt | Welding manufacturing in gas turbine construction (Review) |
| title_full | Сварочное производство в газотурбостроении (Обзор) |
| title_fullStr | Сварочное производство в газотурбостроении (Обзор) |
| title_full_unstemmed | Сварочное производство в газотурбостроении (Обзор) |
| title_short | Сварочное производство в газотурбостроении (Обзор) |
| title_sort | сварочное производство в газотурбостроении (обзор) |
| topic | Производственный раздел |
| topic_facet | Производственный раздел |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/101649 |
| work_keys_str_mv | AT romanovvv svaročnoeproizvodstvovgazoturbostroeniiobzor AT butenkoûv svaročnoeproizvodstvovgazoturbostroeniiobzor AT romanovvv weldingmanufacturingingasturbineconstructionreview AT butenkoûv weldingmanufacturingingasturbineconstructionreview |