Національна академія наук України
National  Academy  of  Sciences  of  Ukraine

Skip Navigation Links
Пропустити посилання переходів
Про проекти
За роками
Установи-виконавці
Партнери
Наукові пріоритети
Державні пріоритети
Призначення
Ключові слова
Про портал
Пропустити посилання переходів
Актуальні для України проблеми, для вирішення яких можуть бути використані результати виконання проекту
Опис результатів виконання проекту
Суб'єкти використання результатів проекту
Близькі за напрямом існуючі вітчизняні та зарубіжні аналоги
Основні переваги кінцевих результатів проекту
Про участь партнерів у виконанні проекту
Пропозиції щодо практичного впровадження результатів проекту
Опис результатів виконання проекту 
 

Головними результатами виконання проекту є: розробка концепції установки для осадження вакуумно-дугових кавітаційностійких покриттів на лопатки парових турбін завдовжки до 1350 мм і вагою до 30 кг та створення макетного зразка установки, розробка основ технологічних процесів нанесення захисних покриттів на лопатки останніх ступенів турбін, які працюють в умовах інтенсивної корозії та ерозійного зносу.

 

 
 

 а)

 б)

в) 

На рис. 1 показані види лопатки (а), макету лопатки (б) і макету лопатки з вузлом обертання (в).

При створенні устаткування для нанесення зміцнюючих покриттів на титанові лопатки турбін необхідно передбачити виконання наступних умов:

• можливість обробки великогабаритних лопаток в технологічному об'ємі установки з невеликою розбіжністю характеристик покриттів по всій лопатці;

• можливість використання для зміцнення лопаток сучасних іонно-плазмових технологій модифікації поверхні титанових лопаток, включаючи осадження композиційних покриттів;

• можливість проведення технологічного процесу зміцнення титанових лопаток з максимальною продуктивністю і точністю контролю його параметрів.

Виходячи з викладеної концепції основними вимогами до макетної установки є:

• Внутрішні розміри вакуумної камери, в якій розміщуються титанова лопатка або макет лопатки, мають бути – не менше 1500 мм по висоті і 500 мм в діаметрі.

• Кількість джерел плазми -не менше 6 шт., їх розміщення трьохярусне.

• Вузол обертання повинен забезпечувати як обертальну, так і поступальну ходу лопатки і витримувати вагу лопатки до 30 кг.

• Відкачні пристрої повинні забезпечувати високопродуктивне відкачування вакуумної камери до тиску 1,33•10-3 Па.

• Джерела електроживлення вузлів установки, джерела іонної обробки поверхні лопаток і електродугових випарників повинні забезпечувати тривалу, надійну і високопродуктивну їх роботу.

• Максимальна вихідна потужність установки – до 45 кВт.

• Охолоджування пристроїв здійснюється водою, система охолоджування автономна (замкнута), витрата води для охолоджування установки, не більше 2000 л/годину.

Великі розміри (до 1350 мм) і вага (до 30 кг) оброблюваних виробів – лопаток турбін обумовили основні труднощі при створенні установки і викликали необхідність нестандартного підходу до розробки лабораторної установки. В результаті пошуків і аналізу відомого устаткування була обрана 3-х модульна конструкція вакуумної камери установки, що складалася з 3-х послідовно з'єднаних вакуумних камер базової установки «Булат-6» (рис. 2). 

 

   

 Рис. 2. Трьохмодульна конструкція вакуумної камери

                   

 Рис. 3. Установка для осадження кавітаційно-стійких покриттів на титанові лопатки

 

В цілому розроблена установка для осадження кавітаційно-стійких покриттів на титанові лопатки складається з наступних основних конструктивних вузлів (рис. 3):

1 – камера вакуумна; 2 - джерела плазми; 3 – механізм завантаження; 4 - механізм обертально-поступального переміщення лопатки; 5 - система вакуумного відкачування; 6 – підставка камери.

Фотографія установки показана на рис. 4.

 

                                         

                                     Рис. 4. Фотографія установки для осадження кавітаційно-стійких покриттів на титанові лопатки.

 

Науковими результатами виконання проекту є:

1. Комплекс технологічних прийомів осадження захисних покриттів на вироби із сплаву ВТ-6.

2. Серія нітридних покриттів різного складу (TiN; Ti+TiN; (Ti-Al)N; (Ti-Al-Si)N; (Ti-Al-Y)N; (Ti-Zr)N, досліджено їх структурні, текстурні,механічні, антикорозійні, антиерозійні, антикавітаційні характеристики.

3. Порівняльний аналіз характеристик покриттів та оцінку собівартості робіт з їх нанесення , обґрунтовано вибір перспективних покриттів та оптимізовано їх склад.

4. Макет (прототип) установки для синтезу захисних покриттів на великогабаритних лопатках із сплаву ВТ-6, основні робочі характеристики макетної установки.

Результаті проекту дозволяють наносити покриття на дослідні партії лопаток із сплаву ВТ-6, відпрацьовувати технічні та технологічні рішення стосовно промислової установки, значно скорочує час та витрати на її створення і відкриває реальну можливість для нанесення захисних покриттів і на інші великогабаритні деталі турбін і,таким чином, підвищувати їх надійність та ресурс роботи а, в цілому, забезпечити імпортозаміщення і підвищити конкурентоспроможність вітчизняних турбін.

 
 
Заповнюється відповідальним співробітником установи-виконавця проекту
 
Президія НАН України © Макетний зразок
  This Website is best available with Microsoft Internet Explorer 6.0+