2020-07-12
279
Заготовку изготавливают штамповкой с последующей правкой, припуск по перу 1 – 3 мм. При нагреве от 80 - 90° до 1100°С кислород воздуха взаимодействует с титаном и образует альфировый слой толщиной 0,1 – 0,5 мм с твёрдостью HRC 85. Поэтому дальнейшая термообработка и травление необходимы для вытравливания этого слоя. Травление производится в смеси соляной и серной кислоты. Недостаток травления: насыщение водородом поверхности, которая при шлифовании охрупчивают деталь и приводит к образованию скрытых прижогов.
Базы для механической обработки – замок и технологическая бобышка на конце пера замок обрабатывается в специальных кассетах, замок протягивают. Перо обрабатывается на копировально – фрезерных станках с фрезами из твёрдых сплавов ВК – 4, ВК – 8 с охлаждаемой 5% эмульсией.
Обработка лопатки турбины.
Базовые плоскости на бобышке и корневая часть лопатки фрезеруются, протягиваются и шлифуются до шероховатости Ra 2,5 мкм и точности 12 кв. Фрезерование производится одновременно 2х деталей набором фрез+непрерывное фрезерование торцевой фрезой на вертикально – фрезерном станке с круглым столом или на станках барабанного типа. После фрезерования стороны шлифуют на карусельно – шлифовальных или плоскошлифовальных станках (например модели 3А656). Базовые плоскости после обрезки облоя шлифуют со стороны спинки на корневой бобышке, затем протягиваем одновременно базы со стороны корыта, затем по кондуктору сверлим отверстие в технологической бобышке и шлифуем боковые плоскости со стороны входной и выходной кромок после обработки баз фрезеруем скосы корыта и спинки у комля и предварительно обрабатываем клин замка.
Ёлочный замок фрезеруем или протягиваем клин, а затем обратывают профиль. При протягивании обе стороны клина обрабатывают одновременно, окончательная обработка скосов выполняется совместно с обработкой профиля замка. Ёлочный профиль обрабатывается фрезерованием, шлифованием, протягиванием или сочетанием методов. Фрезерование производится фасонной фрезой замкнутого профиля попутным методом на горизонтально – фрезерных станках с повышенной жёсткостью. Лопатки устанавливаются в кассетах, кассеты в приспособление. Фрезерование осуществляется в 2 перехода: обрабатывается одна сторона профиля, затем кассету переворачивают и обрабатывается другая сторона. Ёлочные замки малых размеров фрезеруют за 1 проход, крупногабаритные – за 2. Режимы: для лопаток из сплава ЭИ929 Vр=5 – 7 м/мин, S=12 – 25 мм/мин, охлаждение 10% эмульсия. Переточка фрезы производится после обработки 6 – 8 лопаток. При попутном фрезеровании снижается шероховатость, наклёп и остаточные напряжения увеличивают снижается шероховатость, наклёп и остаточные напряжения увеличивают стойкость фрез. Шлифование замка вызвано ухудшением обрабатываемости лопаточных материалов, увеличивается жаропрочность. Шлифование производится однониточными или многониточными шлифовальными кругами. Абразив – электрокорунд, зернистость – 25 – 17, твёрдость – СМ2, СМ1, связка керамическая. Оборудование: плоскошлифовальный станок. Шлифование осуществляется в 2 перехода. 1. Предварительное шлифование (снятие припуска 1 – 2 мм); 2. Окончательное шлифование (снятие припуска 0,7 мм). Ёлочный профиль шлифуем с 2х сторон. Режимы: Vр=25 – 30 м/сек, продольная подача Sпрод.=15 м/мин; поперечная подача Sпопер.=0,02 мм/дв.ход. Во избежание трещин замки литых лопаток шлифуют без охлаждения. Иногда шлифования для первого паза ёлочного профиля применяется упрочнение роликом.
Электрохимическая обработка лопатки турбины.
Процесс основывается на явлении растворения анода в процессе электролиза. В зазорах между катодами и поверхностью анода (лопатки) при пропускании электрического тока. Применяется ток большой плотности, при котором происходит интенсивное растворение металла с поверхности анода (лопатки). Циркуляция электролита производится для удаления продуктов анодного растворения, охлаждаемого электрода и перемещаемого электролита. Оборудование: установки для электрохимической обработки пера лопатки модели АГЭ – 2 и ЭХО – 1.
Схема установки для обработки электрохимическим методом пера лопатки.
Перо обрабатывается одновременно по спинке и по корыту, электроды изготавливаются из быстрорежущей стали 1Х18Н9Т методом обратного копирования относительно эталонной лопатки, с точностью ±0,005 мм. Применяется обратная полярность на станках либо слесарно – механическим методом. Электроды практически не изнашиваются. Исходная заготовка – штампованная лопатка с предварительно обработанной входной и выходной кромками, базовыми поверхностями со стороны замка и технологической бобышки. Подвод электрического тока происходит через скосы клина замка, чистота поверхности не ниже 6го класса. Электролит – 10 – 15% водный раствор хлористого натрия. Режимы: лопатка с жаропрочных сплавов на никелевой основе. Плотность тока 15 – 30 А/см2. Плотность электролита: 1,1 – 1,14 гр/см2. Температура: 20 - 30°С. Напряжение тока: 10 – 16 В, зазор 0,2 – 0,3 мм. Точность зависит от равномерности распределения припуска точности изготовления электрода и равномерности распределения потока электролита. Электрохимической обработкой обеспечивается точность профиля пера 0,3 – 0,4 мм, чистота поверхности 6 -7 класс, припуск на шлифование и полирование 0,3 – 0,5 мм.
Дстоинства: микротвёрдость поверхностного слоя не изменяется, отсутствуют остаточные напряжения.
Недостатки: происходит растравливание по границам зерён с глубиной до 0,03 мм. Этот слой убираем шлифованием и полированием.
Для лопатки длиной до 250 мм с припуском до 2 – 3 мм на сторону время обработки около 1 минуты, мощность установки 75 – 100 кВт. Электрохимическая обработка в основном применяется как предварительная обработка, т.к. нет необходимости в сложных копировальных станках, режущий инструмент из дорогих сталей, сокращается время подготовки производства.
