Литейное производство становится все более технологичным, в первую очередь за счет внедрения систем моделирования процессов литья, трехмерной печати моделей отливок и литейных форм, роботизации технологических операций. Все это приближает отливки по размерам и массе к готовой детали, и не надо «убирать лишнее».

 

Сегодня литье лопаток по выплавляемым моделям — способ, который позволяет получать высокоточные литые заготовки в промышленном масштабе и меньшими затратами. Правда, есть и альтернативная точка зрения, что лазерное спекание порошков металлов превосходит литье.

двигатель,  ПД-14,ПД-35, литье, лопатка турбины, интерметаллидный сплав, литье по выплавляемым моделям

Челябинские ученые, участвуя в масштабном проекте по созданию авиадвигателей нового поколения, предложили технологию высокоточного литья турбинных лопаток  последних ступеней турбины из интерметаллидного сплава TNM-B1 для ПД-35, по плану, создадут в 2021 году. Двигатель ПД-14 на сегодняшний день уже находится на стадии промышленных испытаний и предназначен для узкофюзеляжного МС-21.

 

 

 

«Гибридный» интерметаллидный сплав на основе алюминида титана (TiAl), дополнительно легированный ниобием, молибденом и бором, обладает высокой жаропрочностью и коррозионной стойкостью, что крайне важно при эксплуатации литых изделий в агрессивной среде турбины. Плотность интерметаллидного титан-алюминиевого сплава составляет всего 3,9 г/см3, а температура эксплуатации 750˚С , что позволяет уменьшить массу компрессора авиационного двигателя на 15-20%, достичь экономии топлива и повысить удельную мощность двигателя.

 

Литье турбинных лопаток проходит в термохимически стойких формах на основе сверхпрочного корунда и коллоидного гидроксида алюминия алюмозол.  При этом литье инерметаллидного сплава TNM-B1 проводится с применением защитной инертной атмосферы из аргона в специальной плавильно-заливочной установке.


Ученые моделируют сложнейшие процессы литья в виртуальном формате, описывают их математическим способом.

двигатель,  ПД-14,ПД-35, литье, лопатка турбины, интерметаллидный сплав, литье по выплавляемым моделям

В современных реалиях анализ литейных процессов немыслим без проработки различных вариантов технологии в системах инженерного анализ. Инжиниринг в литье лопаток из интерметаллидного сплава проводится при помощи программного продукта ProCAST. Особенность этой технологии в том, что заполнение формы осуществляется центробежным способом. С помощью компьютерного моделирования литейных процессов мы смогли определить оптимальные параметры этой технологической операции.

 



Совместная разработка двигателя сверхбольшой тяги ПД-35 должна завершиться в 2028 году. В процессе его создания будут применены новейшие инновационные решения российских авиастроителей. Главный разработчик двигателя — Пермское конструкторское бюро ОАО «Авиадвигатель», а головное предприятие серийного производства — Пермский моторный завод.

двигатель,  ПД-14,ПД-35, литье, лопатка турбины, интерметаллидный сплав, литье по выплавляемым моделям

Лопатка – ключевая деталь турбины, непосредственно принимающая на себя высокое давление газа или продуктов сгорания. Малейшее отклонение от заданных параметров как по геометрии, так и по характеристикам применяемого сплава, может повлечь за собой снижение КПД всей турбины. Специалисты факультета Политехнического института ЮУрГУ вместе с научно-производственной лабораторией «Технопарк авиационных технологий» и Уфимским моторостроительным производственным объединением (УМПО) в рамках очередного проекта «Исследование и разработка технологии изготовления лопаток из интерметаллидного сплава TNM-B1 в электрокорундовых керамических формах на алюмозольном связующем для турбины перспективного гражданского авиационного газотурбинного двигателя методом литья» разрабатывают процессы литья лопаток последних ступеней турбины авиационного двигателя.

Статьи по теме: Двигатель ПД-14. Технология прямого лазерного выращивания крупногабаритных авиационных изделий

                            Авиадвигатель ПД-14. Сотовые уплотнения - ключевые компоненты машин XXI века
                             Композитная лопатка авиадвигателя сверхбольшой тяги ПД-35

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.

Новости о науке, технике, вооружении и технологиях.

Подпишитесь и будете получать свежий дайджест лучших статей за неделю!