Наука

В России создали новую технологию ремонта газотурбинных лопаток

Читать на сайте Ria.ru
МОСКВА, 6 дек — РИА Новости. Ученые СПбГМТУ разработали технологию лазерной наплавки для ремонта компонентов газотурбинного оборудования. По мнению авторов, она позволит продлить сроки эксплуатации рабочих лопаток турбин высокого и низкого давления, значительно сократив стоимость технического обслуживания и ремонта газотурбинных установок, сообщили в пресс-службе вуза.
Газотурбинная установка позволяет использовать газ, образующийся после сгорания топлива, для производства электричества и тепловой энергии. Такие установки сегодня широко используют в нефтеперерабатывающей и газодобывающей промышленности, ЖКХ и при утилизации отходов.
Компоненты газотурбинных установок изготавливают из жаропрочных никелевых сплавов методами литья и последующей механической обработки. Однако из-за сложного химического состава практически не поддаются сварке, в металле образуются трещины, из-за чего изделия неизбежно разрушаются.
Российские ученые разработали новые высокотемпературные покрытия
Лазерный луч высокой энергии может значительно расширить возможности сварки жаропрочных сплавов, считают ученые Санкт-Петербургского государственного морского технического университета (СПбГМТУ). Они разработали технологию лазерной наплавки для ремонта компонентов газотурбинного оборудования, в первую очередь, рабочих лопаток турбин высокого (ТВД) и низкого давления (ТНД).
Ученые отмечают, что применение лазерного излучения позволяет сваривать и наплавлять сплавы, которые ранее считались трудно- или вовсе несвариваемыми, без образования критических дефектов.
Результаты работы, опубликованные учеными СПбГМТУ в журнале Metals, помогают разобраться в механизмах зарождения и развития трещин. Для проведения исследований использовалось современное высокоточное исследовательское оборудование для оптической и сканирующей электронной металлографии, рентгеновской дифракции, дифракции обратного рассеяния электронов.
Лазерная наплавка рабочей лопатки турбины высокого давления
По мнению ученых, применение лазерной наплавки для восстановления геометрии лопаток позволяет значительно сократить стоимость технического обслуживания и ремонта газотурбинной установки.
«

"Рабочие лопатки ТВД и ТНД испытывают наибольшие нагрузки, поскольку они эксплуатируются при температуре более 1000 градусов Цельсия в газовой среде, под циклическими и знакопеременными нагрузками. Из-за этого лопатки изнашиваются, теряют форму. В результате снижается мощность газотурбинной установки. Как правило, такой износ наступает гораздо раньше исчерпания ресурса лопатки", — рассказал кандидат технических наук, старший преподаватель кафедры цифровых лазерных технологий СПбГМТУ Рудольф Корсмик.

По его словам, стоимость новой лопатки может превышать 500 тысяч рублей, а в турбине их несколько сотен, поэтому замена изношенных лопаток может быть очень затратной. В то же время стоимость полного ремонта лопатки с применением технологии лазерной наплавки не превышает 30-50% от стоимости нового изделия.
В России в два раза улучшили систему предсказания поломок газовых турбин
Сегодня перед учеными стоят задачи масштабирования исследований на другие сплавы, а также проведения опытных работ по ремонту компонентов газотурбинных двигателей.
"Эту технологию можно назвать не просто отечественной, а на 100% детищем СПбГМТУ. Для ее разработки в стенах университета обучались исследователи и технологи, а также разрабатывалось и изготавливалось оборудование", – добавил Корсмик.
Чтобы внедрить результат в масштабах всей страны, необходимо провести не только комплексные научно-исследовательские, опытно-конструкторские и технологические работы, но и организационные мероприятия – популяризацию разработок, запуск пилотных проектов, повышение культуры производства, отметил он.
СПбГМТУ – участник программы государственной поддержки университетов РФ "Приоритет-2030" национального проекта "Наука и университеты".
Российские ученые создали покрытие для защиты авиационных двигателей
Обсудить
Рекомендуем