. : ПРОИЗВОДСТВО

Новые технологии в производстве лопаток турбины

В металлургических цехах ММПП "Салют" проводится разработка и внедрение новых перспективных технологических процессов, что влечет за собой техническое перевооружение существующего производства. Использование в процессе производства современного программного обеспечения, нового оборудования, применение и разработка новых материалов, а также многолетний опыт работы позволяют выпускать высококачественные отливки со сложными внутренними полостями в короткие сроки. Основной способ получения лопаток турбины - литье по выплавляемым моделям.

Математическое моделирование технологических процессов литья, подготовка производства и изготовление опытных отливок

1. Разработка электронной модели отливки (Unigraphics) включает в себя:
оценку технологичности детали; выбор технологии литья; трехмерное моделирование отливки; трехмерное моделирование конструкции ЛПС.
2. Отработка параметров процесса (САМ ЛП "Полигон", ProCast) включает в себя: гидродинамический расчет заполнения формы; моделирование затвердевания отливки; прогноз макроструктуры отливки (пористость).
Изготовление моделей отливок лопаток и оснастки с использованием установок быстрого прототипирования: восковые модели - ThermoJet; полимерные модели - SLA-7000; керамические стержни - установка "Феникс" (Франция); силиконовые пресс-формы; металлополимерные пресс-формы. Широкое использование при разработке технологической оснастки объемных 3D моделей, созданных в современных CAD/CAM системах Unigrafics, Cimatron E и IT, Solid Works и других. Использование сквозного мониторинга при проектировании оснастки и технологических процессов за счет применения САЕ систем ProCast (оптимизация литниково-питающих систем), ViewCast и других.
3. Изготовление формы, получение первой отливки, анализ полученных результатов и принятие решения о корректировке ЛПС.

Производство керамических стержней

Для изготовления керамических стержней сложной конфигурации используется пресс-автомат фирмы "Mercia" (Англия).
Используются новые стержневые составы с пределом прочности при изгибе не менее 15 МПа. Такая стержневая керамика удаляется в растворах щелочей без повышенного давления и температур. Также на стадии завершения находятся работы по отработке технологии изготовления керамических стержней на основе плавленого кварца.

Производство восковых моделей

В процессе производства моделей деталей используются запатентованные низкозольные модельные композиции собственного производства на основе синтетических материалов Салют-1, Салют-2, Салют-3, Салют-4, Салют-5, Салют-6, Салют-7. Изготовление выплавляемых моделей про-изводится на модельных прессах производства "Салют", а также прессах фирмы "Mueller Phipps" (США) усилием 50, 25 и 12 тонн. Применение таких модельных прессов позволяет стабилизировать геометрические размеры путем контроля следующих параметров: температура пресс-формы; температура модельной массы; давление впрыска модельной массы; давление запирания пресс-формы.

Производство керамических форм

В производство внедрена технология изготовления керамических оболочек с использованием водного связующего Ludox SK. Нанесение и воздушная сушка слоев керамической оболочки осуществляется на двух высокопроизводительных роботизированных комплексах фирмы "VA Technology Ltd." (Англия). Удаление модельной массы из оболочек производится в бойлерклаве фирмы "LBBC" (Англия).

Производство отливок лопаток

Оснащенность производства плавильным оборудованием позволяет получать широкий спектр отливок лопаток:

по структуре:
• с равноосной структурой
• монокристальной структурой
• направленной структурой

по габаритам:
• высотой от 20 мм до 700 мм (от нескольких грамм до 160 кг)

В производстве используются следующие вакуумные плавильно-заливочные установки: УППФ-3М, ВИПЭ-5, УВП-5, УВНК-8П, УВНК-8ПМ (компьютерное управление и автоматический контроль процесса), УВНК-12.
Подготовлена к вводу в эксплуатацию вакуумная плавильная печь фирмы "ALD" (Германия), которая позволит получать отливки лопаток с равноосной и направленной структурой длиной до 700 мм. Максимальная ёмкость печи - 100 кг.
На стадии внедрения находится технология горячего изостатического прессования лопаток с применением газостат бельгийской фирмы "EPSI" для
обработки крупногабаритных отливок из жаропрочных сплавов. Данное оборудование является на сегодняшний день единственным в России, так как позволяет регулировать скорость охлаждения и таким образом совместить операцию газостатирования с термической обработкой. Применение газостатического прессования позволит повысить комплекс механических и служебных характеристик деталей за счет повышения плотности отливок.
В стадии освоения и внедрения находится технологический процесс хромоалитирования газовым циркуляционным методом (взамен хромоалитирования в порошковых смесях). Преимущества: повышение качества и стабильности покрытий, снижение материальных затрат, улучшение санитарных условий на производственном участке.
Освоена новая технология получения комбинированных конденсационно-диффузионных покрытий с использованием метода ВПТВЭ для нанесения подслоя состава Ni-Cr-Al-W-Ta-Hf-Si-Y, алитирования (хромоалитирования) ГЦ-методом, последующего горячего изостатического прессования (ГИП) и нанесения "финишного" слоя методом ВПТВЭ состава Al-Si-Y. Преимущества: повышение эксплутационных характеристик лопаток с покрытием, сформированным по этой технологии.