ТЕХНОЛОГИЯ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ВНУТРЕННЕГО ДИАМЕТРА ДЕТАЛИ «ЛАБИРИНТ» МЕТОДОМ ЛАЗЕРНОЙ НАПЛАВКИ

TECHNOLOGY OF RECOVERY OF THE INTERNAL DIAMETER OF THE PART "LABYRINTH" BY THE METHOD OF LASER SURFACING

Nikolay Mikheev

student, Rybinsk State Aviation Technical University named after P. A. Solovyov,

Russia, Rybinsk

Anastasia Mikheeva

specialist, Rybinsk State Aviation Technical University named after P. А Solovyov,

Russia, Rybinsk

Vyacheslav Bezyazychny

scientific adviser, professor, doctor of technical sciences, Rybinsk State Aviation Technical University named after P. A. Solovyov,

Russia, Rybinsk

АННОТАЦИЯ

Проведена работа по отработке видов ремонта деталей и сборочных единиц авиационного газотурбинного двигателя на конкретном производстве. Целью исследования является контроль восстановления диаметра детали «Лабиринт» методом лазерной наплавки, входящей в сборочную единицу «Ротор балансировочный».

ABSTRACT

Work has been carried out to develop the types of repair of parts and assembly units of an aircraft gas turbine engine in a specific production.

The purpose of the study is to control the restoration of the diameter of the part "Labyrinth" by laser cladding, which is part of the assembly unit "Balancing rotor".

Keywords: new types of repair, "labyrinth" detail, laser cladding, diameter restoration.

Ключевые слова: новые виды ремонта, деталь «лабиринт», лазерная наплавка, восстановление диаметра.

Введение

Лазерная наплавка – это технология, позволяющая восстановить деталь из металла, которая при эксплуатации подвергается повышенному износу, динамическим нагрузкам, механическим воздействиям. Лучом на поверхности изделия создается ванна расплава, в эту зону подается присадка – проволока. В результате образуются сварные наплавки, которые восстанавливают изношенную структуру изделия. В ходе технологического процесса производится ликвидация трещин, сколов, царапин, задиров, забоин, восстанавливается прочность изделия.

В данной работе приведены исследования и результаты отработки технологии восстановления внутреннего диаметра детали «Лабиринт», с помощью лазерной наплавки.

Исследование

Исследование проводилось на детали «Лабиринт» из нержавеющей стали 13Х14Н3В2ФР – Ш ГОСТ 2590 – 2006 [3].

Предварительно производится шлифование внутреннего диаметра на внутришлифовальном станке до получения Ø 140,2_-0,05 мм.

Далее осуществляется лазерная наплавка, с помощью проволоки 13Х11Н2В2МФ ГОСТ 2590 ‑ 2006 [3], диаметром Ø 0,6 мм. После лазерной наплавки высота наплавленного слоя по внутреннему диаметру «Лабиринта» составляет не более 0,6 мм. Затем осуществляется механическая обработка наплавленного внутреннего диаметра на внутришлифовальном станке, с обеспечением внутреннего диаметра «Лабиринта» Ø  мм.

Для определения качества наплавленного слоя металла производится контроль проникающими веществами. При проведении контроля наблюдаются отложения красителя, после его снятия по краю наплавленной поверхности виден участок с переходом в виде уступа от наплавленного металла к основному металлу.

Рисунок 1. Участок детали «Лабиринт», с некачественно обработанной наплавленной кромкой

Результаты исследования

Контроль качества наплавленного слоя производится металлографическим анализом по ГОСТ 5640 – 2020 [1,2]. Анализ проводится на шлифах, изготовленных по месту отложения красителя и на удалении по местам наплавки. С помощью анализа, по месту отложения красителя, обнаружены уступы величиной от 0,03 х 0,07 мм до 0,07 х 0,15  мм между наплавленным и основным материалом. Макро – и микроструктура в зоне наплавки показана на рис. 2, 3. Дефектов сварки в виде трещин, раковин не выявлено.

Рисунок 2. Макроструктура в зоне наплавки детали «Лабиринт» по месту отложения красителя

Рисунок 3. Микроструктура в зоне наплавки детали «Лабиринт» по месту отложения красителя

Металлографическим анализом мест с наплавкой на удалении от мест с отложением красителя дефектов сварки в виде трещин, раковин не наблюдается, то есть качество наплавки удовлетворительное. Высота наплавленного слоя составляет от 0,07 до 0,24 мм. Макро – и микроструктура в зоне наплавки показана на рис. 4, 5.

Рисунок 4. Макроструктура в зоне наплавки детали «Лабиринт» в бездефектном месте

Рисунок 5. Микроструктура в зоне наплавки детали «Лабиринт» на удалении

Заключение

Лазерная наплавка имеет высокие адгезионные свойства, то есть исходный материал и наплавленное покрытие имеют между собой прочное соединение. Наплавленный слой имеет повышенную твердость, вязкость, стойкость к коррозии, тепловую стойкость. Применение метода лазерной наплавки для восстановления внутреннего диаметра детали «Лабиринт» является удовлетворительным.

Список литературы:

1. Арзамасов Б. Н., Материаловедение [Текст]: учеб. для высших технических учебных заведений/ Б. Н. Арзамасов, И. И. Сидорин, Г. Ф. Косолапов.‑М.: Машиностроение, 1986.‑384с.
2. Металлографический метод оценки микроструктуры проката стального плоского [Текст]: ГОСТ 5640‑2020.‑Введ. 2021–01–10‑М.: Изд-во стандартов, 2020‑9с.
3. Прокат сортовой стальной горячекатаный круглый. Сортамент [Текст]: ГОСТ 2590‑2006.‑Введ. 2017–10–08‑М.: Изд-во стандартов, 2009‑12с.