Розробка комплексних технологій, які підвищують життєвий цикл деталей та вузлів авіаційних двигунів - Автореферат

Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук Розробка комплексних технологій, які підвищують життєвий цикл деталей та вузлів авіаційних двигунівЖуковського “Харківський авіаційний інститут”. Науковий керівник: доктор технічних наук, професор Долматов Анатолій Іванович, завідуючий кафедрою технології виробництва двигунів літальних апаратів Національного аерокосмічного університету ім. Офіційні опоненти: доктор технічних наук, професор Качан Олексій Якович, заступник головного технолога ВАТ “Мотор Січ” Міністерства промислової політики України (м. кандидат технічних наук, професор Фадєєв Валерій Андрійович, головний інженер ДП Харківський машинобудівний завод Науково-виробнича корпорація “ФЕД” Міністерства промислової політики України. Захист відбудеться 16.05. 2003 р. о 14 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д64.062.04 у Національному аерокосмічному університеті ім.За умов сьогодення більша увага приділяється питанням підвищення експлуатаційних характеристик (надійності, довговічності, втомній міцності, повзучості, тривалій міцності, тертю і зносу, корозії, ерозії та ін.) деталей і вузлів авіаційних двигунів технологічними методами, оскільки підвищення життєвого циклу деталей прямо залежить від їх експлуатаційних характеристик і можливості їхнього поліпшення. Наявні дані дозволяють зробити висновок, що підвищення експлуатаційних характеристик (довговічності, ресурсу, надійності та ін.) деталей і вузлів авіаційних двигунів, а, отже, їх життєвого циклу, можна добитися застосуванням різних технологій їх поверхневої обробки, таких, як нанесення спеціальних покриттів, зміцнення і модифікація робочих поверхонь деталей, а також підбором методів обробки. Достовірність отриманих результатів розроблених методик підтверджується результатами експериментальних досліджень: енергосилових параметрів процесу магнітно-абразивної обробки, залишкових напружень у покриттях, впливу магнітно-абразивного полірування на шорсткість, фізико-механічні і геометричні характеристики поверхневого шару лопаток з титанових сплавів з покриттями і без них і порівняння його з іншими методами, втомної міцності і залишкових напружень лопаток після полірування, а також продуктивності процесу. Аналіз існуючих фінішних технологій, а також теоретичні дослідження механізму формування поверхневого шару деталей під дією магнітно-абразивного інструмента дозволили розробити і запропонувати у якості технології фінішної обробки деталей авіаційних двигунів магнітно-абразивне полірування. В зв?язку з тим, що сучасні методи підвищення експлуатаційних характеристик деталей, а, отже, і їх життєвого циклу базуються на підвищенні якості поверхневого шару, було досліджено вплив різних технологій на якість поверхневого шару деталей авіаційних двигунів, включаючи такі характеристики, як залишкові напруження, шорсткість, мікротвердість, наклеп, глибина зміцненого шару.У дисертації приведене рішення найважливішої народногосподарської задачі підвищення життєвого циклу деталей і вузлів авіаційних двигунів, що полягає в створенні технологічних методів, які формують фізико-механічні і геометричні характеристики поверхневого шару лопаток газотурбінних двигунів. Обґрунтовано вибір детонаційного методу нанесення покриттів для підвищення життєвого циклу і відновлення турбінних і компресорних лопаток і інших деталей авіаційних двигунів, що працюють в умовах високих температур і екстремальних навантажень. Використані методи обробки покриттів не виключають появи на поверхні дефектів, а також дефектного шару, що знижують експлуатаційні характеристики покриттів і деталей та їх життєвий цикл. У звязку з наявністю недоліків методів обробки покриттів виникає необхідність не тільки удосконалення існуючих методів обробки, але і розробки нових перспективних методів обробки покриттів, як фінішна обробка покриттів обрана магнітно-абразивна обробка, що повязане зі специфікою і конструктивними особливостями деталей, які оброблюються (лопатки авіаційних двигунів). МАП лопаток дозволяє сформувати радіуси округлення кромок, зняти зайвий метал, забезпечити необхідну шорсткість пера лопаток, зміцнити поверхневий шар (збільшується мікротвердість, у поверхневому шарі формуються напруження стиску величиною в середньому 660…825 МПА, що перевищує результати серійної технології), а також збільшити втомну міцність у 1,2...1,4 разу і механізувати ручні операції.