Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Состояние вопроса. цель и задачи исследования 6
1.1. Обзор методов вальцевания лопаток 6
1.2. Цель и задачи исследования 18
1.3. Пути решения поставленных задач 19
Глава 2. Теоретическое исследование процесса вальцевания с электроконтактным нагревом ... 21
2.1. Постановка задачи 21
2.2. Математическая формулировка задачи пластического деформирования металла при вальцевании 23
2.3. Разработка математической модели процесса пластического деформирования металла при вальцевании 31
2.4. Анализ и обобщение результатов теоретических исследований 35
Выводы 47
Глава 3. Экспериментальное исследование процесса вальцевания с электроконтактным нагревом 48
3.1. Определение оптимальной технологической схемы повышения пластичности титановых сплавов .48
3.1.1. Определение зависимости механических свойств сплавов ВТЗ - 1 и ВТ - 8 от температуры закалки 48
3.1.2 Определение механических свойств сплавов ВТЗ - 1 и ВТ - 8, термообработанных на максимальную пластичность при различных температурах нагрева 53
3.1.3. Выводы по результатам исследований 60
3.2. Разработка принципиальной схемы нагрева лопаток и расчет электрических параметров установки для вальцевания 60
3.3. Экспериментальное исследование температурных полей пера лопаток 66
3.4. Вальцевание лопаток с электроконтактным нагревом и анализ полученных геометрических размеров пера 72
3.5. Анализ качества материала вальцованных лопаток 72
3.5.1. Металлографические исследования 75
3.5.2. Исследование остаточных напряжений 84
Выводы 84
Глава 4. Внедрение результатов исследований в производство лопаток ГТД 87
4.1. Конструктивное исполнение промышленной установки для вальцевания с электроконтактным нагревом 87
4.2. Освоение серийного техпроцесса вальцевания лопаток ГТД из сплава ВТ-8 с применением электроконтактного нагрева 93
4.2.1. Исследование электроконтактного нагрева под вальцевание 94
4.2.2. Вальцевание штампованных заготовок, имеющих отклонение от допуска 0,2 - 0,6 мм 102
4.2.3. Металлографические исследования вальцованных лопаток 104
4.2.4. Усталостные испытания вальцованных лопаток 104
4.3. Технико - экономические показатели 107
Выводы 107
Общие выводы 108
Литература 109
- Обзор методов вальцевания лопаток
- Математическая формулировка задачи пластического деформирования металла при вальцевании
- Разработка принципиальной схемы нагрева лопаток и расчет электрических параметров установки для вальцевания
- Исследование электроконтактного нагрева под вальцевание
Введение к работе
Актуальность работы. Технический прогресс в современном авнадвигателестроеніги заключается в изыскании новых и совершенствовании уже существующих технологических процессов изготовления деталей ГТД в целях улучшения их качества, долговечности и надежности в работе, а также уменьшения трудоемкости их шготовления. Особенно это касается лопаток компрессоров, наиболее массовых, высоконагруженных деталей, качественное ігзготовление которых во многом определяет газодинамические характеристики и ресурс двигателей.
Во вновь создаваемых двигателях происходит ужесточение требований к точности выполнения профиля и шероховатости поверхности пера лопаток. 3 то же время появляются все более совершенные, с точки зрения прочности, каро- и коррозионной стойкости, материалы для компрессорных лопаток, «пример, титановые сплавы, качественная обработка которых традиционно :уществуюшими способами значительно затруднена.
Одним из прогрессивных способов формообразования профиля пера юпаток из труднодеформируемых сплавов,в частности титановых, является іроцесс вальцевания - горячего и холодного. Вальцевание представляет собой шновидность процесса продольной периодической прокатки и заключается в голучении профилированных деталей в фигурных ручьях деформирующего інструмента, устанавливаемого на валках, .вращающихся навстречу друг [ругу.
Процесс горячего вальцевания, хорошо зарекомендовавший себя при зготовлений заготовок под последующую штамповку, для получения ачественных титановых лопаток тонкого сечения существенно осложнен и вязан с высоким расходом дорогостоящих сплавов ввиду их низкой ластичности и теплопроводности, активного взаимодействия с газами при агреве.
Холодное вальцевание лопаток из титановых сплавов, из-за высоких ребований к точности штампованных заготовок под вальцевание, ыполняется за несколько переходов и имеет высокую трудоемкость зготовлення и длительный производственный цикл.
Перечисленные выше недостатки сдерживают широкое применение зльцевания при изготовлении лопаток компрессора ГТД из титановых хлавов. Поэтому важной задачей является разработка процесса вальцевания ггановых лопаток, свободного от перечисленных недостатков и одновременно эеспечивающего все преимущества .свойственные процессу вальцевания, как шому из прогрессивных способов формообразования профиля пера.
Цель работы. Разработка технологии, создание и внедрение оборудования ія вальцевания лопаток из титановых сплавов с применением іектроконтактного нагрева.
В соответствии с поставленной целью, на основании анализа современной состояния изучаемого вопроса, в работе решались следующие задачи:
-
Теоретическое исследование процесса вальцевания титановых лопаток электроконтактным нагревом.
-
Экспериментальное определение оптимальной технологической схемі повышения пластичности титановых сплавов.
-
Разработка принципиальной схемы нагрева лопаток при вальцевании.
-
Экспериментальные исследования температурных полей пера лопаток пр различных режимах нагрева.
-
Исследование качества поверхности и металлографических характеристик вальцованных лопаток
-
Разработка конструкцій! и изготовление установки для вальцевания электроконтактным нагревом.
-
Разработка и внедрение в производство технологического процесс вальцевания лопаток из титановых сплавов с электроконтактным нагревом.
Научная новизна. Определены закономерности пластическог деформирования с учетом полей распределения температур по перу лопатю позволяющие рассчитать электрические и временные характеристики процесс нагрева в зависимости от геометрических параметров деталей и физически характеристик материала.
Разработана методика расчета диапазона температур нагрева пр вальцеваниии пера лопаток, обеспечивающих требуемую точность и качесті обработки.
Разработана схема нагрева лопаток электроконтактным способої обеспечивающая заданное поле температур по перу лопатки.
Новизна технических решений, разработанных на основе теоретических
экспериментальных исследований подтверждается авторсю»
свидетельствами (А.с. 1612434, а.с. 1751930)
Практическая ценность. Разработаны технологические рекомендаци і расчету параметров технологического процесса вальцевания электроконтактным нагревом лопаток из титановых сплавов с высотой пера; 100 мм.
Предложен и разработан технологический процесс с применена вальцевания с электроконтактным нагревом в качестве основні формообразующей операции производства лопаток из труднодеформируемі титановых сплавов, что позволило получить высокую точное геометрических размеров и требуемое качество материала деталей.
Разработаны, изготовлены и внедрены в серийное производст промышленные образцы установок для вальцевания с электроконтактнь нагревом.
Реализация работы. Результаты исследований диссертационной работы внедрены в производство на Казанском моторостроительном производственном объединении при изготовлении лопатки 8 ступени ротора компрессора изделия 079. Внедрение позволило снизить трудоемкость изготовления лопаток го титановых сплавов на 35%, уменьшить объем ручных работ по доводке элементов профиля пера на 40%,повысить КИМ до 0,4. Годовой экономический эффект от внедрения результатов выполненной работы составил 92300 рублей.
Полученные в диссертационной работе результаты использованы на Уфимском и Рыбинском моторостроительных производственных объединениях, на которые переданы и находятся на стадии внедрения промышленные образцы установок для вальцевания лопаток с электроконтактным нагревом.
Апробация работы. Основные положения работы докладывались и обсуждались на двух международных, одной Всероссийской, одной отраслевой, четырех зональных научно-технических конференциях. В полном объеме работа докладывалась на итоговых научно-технических конференциях КГТУ им.А.Н.Туполева, научно-технических советах Казанского моторостроительного производственного объединения, Казанского НИИД, расширенном заседании кафедры " Технология производства двигателей" КГТУ им.А.Н.Туполева.
Публикации. По результатам исследований опубликована одна монография, 10 научных статей и тезисов докладов, получено два авторских свидетельства.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, общих выводов, списка литературы из 116 наименований и содержит 130 страниц машинописного текста, 11 таблиц, 55 рисунков.
Обзор методов вальцевания лопаток
В двигателях нового поколения лопатки компрессора (рис. 1.1) характеризуются тонким профилем пера и, соответственно, малой толщиной входной и выходной кромок, резким ужесточением допускаемых отклонений на элементы профиля пера, изготавливаются из труднодеформируемых материалов (рис .1.2). Именно поэтому чрезвычайно важным становится выбор способов обработки профиля пера, обеспечивающих высокую точность изготовления основных элементов профиля, значительное уменьшение трудоемкости изготовления, сокращение объема ручных доводочных работ.
В общей трудоемкости изготовления лопаток большой объем (до 45 %) занимают полировальные работы, связанные с доработкой сопряжения, доводкой профиля пера, округлением радиуса кромок, при этом трудоемкость ручной доводки профиля пера составляет 25-40 % всего объема полировальных работ.
Наиболее распространениой схемой изготовления лопаток является штамповка с припуском от 0,7 до 2,0 мм, фрезеровка или электрохимическая обработка с последующей шлифовкой и ручной доработкой профиля пера. Низкий коэффициент использования металла, высокая трудоемкость изготовления, значительный объем ручных доводочных работ, присущие этим методам изготовления лопаток ставят задачу по изысканию и разработке более совершенных технологических процессов /14/.
Одним из прогрессивных технологических процессов, обеспечивающих получение лопаток без припуска по перу на механическую обработку, является точная штамповка на винтовых прессах с последующим холодным вальцеванием на специальных установках/13, 26, 53, 59, 76 /.
Вальцевание представляет собой разновидность процесса продольной периодической прокатки и заключается в получении профилированных деталей в фигурных ручьях деформирующего инструмента, устанавливаемого на валках, вращающихся навстречу друг другу (рис. 1.3).
В отрасли холодное вальцевание используется при изготовлении широкой номенклатуры лопаток компрессора.
Применение процесса холодного вальцевания обеспечивает изготовление лопаток без припуска по перу на механическую обработку и, как следствие этого, снижение трудоемкости изготовления, снижение объема ручных доводочных работ и расхода металла. При этом исключается фрезерование и шлифование пера, увеличивается стабильность размеров и формы пера лопатки и почти полностью исключается его ручная полировка. Коэффициент использования металла повышается в 1,5-3,0 раза, а трудоемкость изготовления лопаток сокращается на 30-70 %.
Отличительными особенностями применяемых технологических процессов являются способы подготовки заготовок под холодное вальцевание и осуществления этого процесса. Последние зависят от конструкции установок, используемых для холодного вальцевания.
При оценке технологических процессов с применением холодного вальцевания следует учитывать факторы, влияющие на точность вальцованных лопаток / 9, 26, 34, 45, 52, 74, 75 /:
- форму и точность заготовок под холодное вальцевание;
- кинематические схемы установок для вальцевания и их жесткость;
- точность и методы изготовления ковочных штампов и вставок для холодного вальцевания.
В зависимости от габаритных размеров и конструктивно технологических особенностей разработаны следующие типовые технологические схемы изготовления лопаток:
- выдавливание, калибровка, вальцевание;
- точная объемная штамповка, холодное вальцевание;
- прокатка лопаточного профиля постоянного сечения, разрубка, гибка; Для осуществления процесса холодного вальцевания созданы и эксплуатируются на предприятиях отрасли установки ВС-2, УВЛ-100-7М, УВД-100-6.
За рубежом процесс холодного вальцевания используется при производстве мало- и среднегабаритных лопаток из сталей и жаропрочных сплавов / 26 /. Так, фирмы "General electric", "Solar", "Avco" и другие, изготавливают холодным вальцеванием лопатки из сталей АМ-350, 17-4РН, сплава "Инконель-718" и т.д.
Разработанные в последние годы сплавы на основе титана получили широкое распространение в отрасли благодаря высокой прочности, жаро- и коррозионной стойкости при относительно низком удельном весе / 26, 63, 104 /. Холодное вальцевание лопаток из титановых сплавов возможно, однако из-за ограниченной технологической пластичности этих сплавов при холодной обработке давлением, низкого коэффициента деформации, к титановым заготовкам под вальцевание предъявляются более высокие, по сравнению с никелевыми сплавами и жаропрочными сталями, требования по точности и, поэтому, требуется увеличенное количество переходов вальцевания. Получение штампованных заготовок с высокой точностью ограничено возможностями кузнечного производства, что влечет за собой введение дополнительных операций по доводке элементов профиля пера, например, травления.
В работах / 26, 52, 75, 76 / рассматривается технологический процесс изготовления титановых лопаток многопереходным вальцеванием.
Штампованные заготовки подвергают мерному травлению до получения размеров, удовлетворяющих условиям холодного вальцевания. Затем лопатки вальцуют за несколько переходов. Число переходов вальцевания зависит от величины припуска и допускаемой деформации для конкретного сплава (для ВТ8, например, = 18%). Между переходами лопатки подвергают промежуточному отжигу для снятия наклепа и остаточных напряжений.
Применение операции травления и наличие неравномерности деформации при холодном вальцевании приводит к снижению предела усталостной прочности пера и, для её повышения, лопатки подвергаются упрочнению методом поверхностно-пластического деформирования. Недостатками процесса изготовления лопаток многопереходным вальцеванием является большая трудоемкость, длительный производственный цикл, значительный объем ручных работ, связанных с необходимостью обработки кромок и профиля пера в корневом сечении перед каждым переходом вальцевания.
Одним из путей решения проблемы вальцевания лопаток из титановых сплавов является создание сплавов, обладающих наряду с требуемыми прочностными эксплуатационными свойствами, повышенной технологической пластичностью при холодном вальцевании. Одним из таких сплавов является двухфазный сплав ВТ-33 /53, 99/, имеющий коэффициент деформации 40%. Однако несмотря на то, что технологический процесс изготовления лопаток из этого сплава точной штамповкой, горячим и холодным вальцеванием отработан, по ряду причин, в частности, из-за наличия дефицитных легирующих элементов (Zr, 8п, Mo), отсутствия промышленных плавильных агрегатов - гарнисажных печей, необходимых для его выплавки, относительно низкой жаропрочности сплав не был рекомендован в серийное производство.
Работы в данном направлении велись и по пути улучшения химического состава уже имеющихся сплавов. Например, на основе ВТ - 8 был создан сплав ВТ - 8М. За счет изменения процентного содержания легирующих элементов { /18 - от 7 до 6%, Мо - от 3,5 до 4%) количество фазы - "а", наиболее благоприятной для холодного вальцевания увеличилось. Коэффициент деформации повысился по сравнению со сплавом ВТ8, но технологическая пластичность при холодном вальцевании оказалась недостаточно высокой для качествениого изготовления деталей.
Из вышеизложенного можно сделать вывод о том, что технологическому процессу холодного вальцевания титановых лопаток присущ ряд недостатков, не позволяющих широко использовать данный процесс в отрасли. Необходимо проводить работы по изысканию методов и созданию средств интенсификации пластического деформирования в процессах вальцевания титановых сплавов.
Математическая формулировка задачи пластического деформирования металла при вальцевании
Вальцовочный стан является сложным технологическим объектом, эксплуатационные характеристики которого и качество получаемой на нем продукции в основном зависят от деформационно - температурно -скоростного режима.
Пластическая деформация металла при вальцевании происходит путем механического взаимодействия металла заготовки лопатки с валками. В то же время вальцуемый металл является объектом, через который взаимодействуют между собой элементы и звенья вальцовочного стана.
Основным структурным элементом системы вальцовочный стан - металл является очаг деформации, в котором металл путем пластической деформации в основном приобретает требуемые форму, размеры и свойства. Определяющими исходными параметрами процесса пластической деформации металла в очаге деформации при вальцевании являются диаметр, шероховатость и твердость валков и скорость их вращения, жесткость системы валок-станок, температура, геометрические размеры заготовки детали, физические свойства металла и условия контактного взаимодействия. Эти параметры взаимодействия составляющих системы вальцовочный стан-металл определяет конечный результат и особенности ее поведения во времени, т. е., отклик системы.
Показателями отклика являются фактическое поле температур, скорости течения, напряжения, деформации и скорости деформации, размеры области пластического формоизменения, и, как следствие, качество поверхности, точность геометрических размеров и структурное состояние металла после обработки.
В общем случае математическая модель поведения металла при обработке давлением (ОМД) в очаге деформации, устанавливающая взаимосвязь между показателями отклика и определяющими параметрами, использует принципы и уравнения механики сплошной среды и прикладной теории пластичности и основывается на двух гипотезах - сплошности и изотропности. Первая утверждает, что металл можно рассматривать как среду, заполняющую часть пространства, не дискретным, а сплошным, т.е. непрерывным образом. Согласно второй, механические свойства металла во всех точках его объема оказываются одинаковыми по всем направлениям.
Основные допущения при математическом моделировании процесса пластической деформации металла при вальцевании следующие:
- в областях W1 и W2 , как показано на рис. 2.1.,сплошная среда перемещается как упругое твердое тело;
- упругие деформации в области О , незначительны и ими можно пренебрегать из-за развитого пластического течения в большей части этой области;
- в области О векторное поле скорости пластического течения является соленоидальным безвихревым, т. е.
Известно, что металлы при пластической обработке проявляют деформационное и скоростное упрочнение /29, 51, 86/. Накопленную пластическую деформацию обычно характеризуют степенью деформации сдвига -d. Однако при определенных температурах нагрева пластическая деформация металла сопровождается также процессами разупрочнения за счет рекристализации, возврата, релаксации напряжений.
Соотношение между процессами упрочнения и разупрочнения зависит от закона возрастания деформации, поэтому в общем случае Т является функционалом от 4(і) Решение системы уравнения (2.12) представляет краевую задачу математической физики и неразрывно связано с естественными начальными и граничными условиями.
На рис .2.1, где показан очаг деформации при вальцовке область Ъ , в которой происходит пластическая деформация металла, ограничена поверхностью ъ В свою очередь ъ представляется суммой следующих шести поверхностей:
-поверхность контакта с рабочими валками;
-боковые кромки листа;
-поверхности, разделяющие упругую и пластическую области очага деформации
При прокатке с достаточной степенью точности осуществляется плоское деформированное состояния металла в очаге деформации. Также предполагается, что может быть установлена однозначная связь параметров деформации в виде законазависит от действия температурно-независимых и внешних факторов, например давления окружающей среды, наложения на область пластического течения электромагнитных полей ультразвуковых колебаний и т.п.
Как правило, целью реализации математической модели ОМД является определение полей скоростей течения, деформаций (перемещений), температур в формоизменяемом металле, а также анализ полученных данных для оптимизации процесса деформации по какому-либо из его параметров.
Однако точное решение системы уравнений (2.12) связано с непреодолимыми математическими трудностями. Поэтому общую задачу математического моделирования процесса вальцевания представляют комплексом базовых моделей по определенным приближениям, делающим возможным ее реализацию. При этом определяемые теоретические параметры процесса вальцевания должны быть близки к имеющимся на практике.
Разработка принципиальной схемы нагрева лопаток и расчет электрических параметров установки для вальцевания
В результате анализа существующих в настоящее время установок для электроконтактного нагрева в области обработки металлов давлением и, в частности, лопаточного производства, была разработана принципиально отличающаяся от рассмотренных в главе I, схема нагрева лопаток при вальцевании (рис. 3.4)/18/.
К заготовке лопатки 1, установленной в переходнике вальцовочного стана 2, при помощи гибких медных шин 3 подводится электрический ток -от силового трансформатора 4. Происходит нагрев заготовки лопатки за счет теплового эффекта от пропускания через нее электрического тока. При достижении заготовкой требуемой температуры происходит отключение нагрева и обжатия вальцовочными вставками 5.
Преимущества данной схемы нагрева: - очень высокая скорость нагрева, что позволяет нагревать деталь до высокой температуры за короткий промежуток времени и, следовательно, исключить появление альфированного слоя на поверхности пера лопатки;
- время переноса нагретой детали, установленной в узле зажима, в зону деформации минимальное (1-2 с), что исключает подстуживание лопатки и нестабильность температурного поля;
- нагрев пропусканием электрического тока вдоль пера лопатки значительно уменьшает неравномерность ее нагрева, что обеспечивает снижение прочности и повышение пластичности по всей длине пера.
Созданная в процессе выполнения работы установка (рис.3.5) предназначена для вальцевания профиля пера лопаток из титановых сплавов с электроконтактным нагревом.
Установка состоит из вальцовочного стана ВС-2, станции нагрева и управления и контактора - контактного устройства обеспечивающего равномерный нагрев лопатки ( рис .3.6.).
Электрические параметры установки рассчитаны исходя из требования достижения заготовкой лопатки температуры, необходимой для качественного вальцевания за относительно короткий промежуток времени. Как известно, тепловая энергия й , выделяемая в нагреваемой электроконтактным способом детали, определяется уравнением Джоуля -Ленца
Следует отметить, что расчет электрических характеристик установки является приближенным и не учитывает влияния многих факторов, например, тепловые потери, сопротивление всей электрической цепи установки, и т.д. Однако для создания установки для вальцевания с электроконтактннм нагревом вышеприведенный расчет электрических параметров является вполне достаточным.
Исследование электроконтактного нагрева под вальцевание
В процессе внедрения спроектировано и изготовлено многоточечное контактное устройство с равномерным размещением контактов по периметру аэродинамического профиля пера заготовки лопатки.
В качестве оптимального количества контактов было использовано 20-точечное контакчное устройство. Это позволило снизить токовую нагрузку на контакты, обеспечить сравнительно равномерный нагрев заготовки по сечению и исключить появление прижогов в подконтактной зоне.
Заготовка закреплялась в переходник вальцовочного стана. К консоли лопатки прикреплялось контактное устройство от станции нагрева СЭН-1. Заготовка лопатки предварительно перфорировалась в зоне Стах и сечениях - Ао, А, - А, ,Аг- Аг ,AS - А3, А - А .
В местах перфорации были зачеканены хромель-алюмелевые термопары с диаметров электропроводов 0,3 мм, соединенные посредством компенсационных проводов с потенциометрами КСП-4.
Схема перфорирования заготовки и графики изменения температур в этих точках в процессе нагрева приведены на рис. 4.5. Изменение температурного поля по длине пера заготовки лопатки в различные моменты нагрева приведено на рис. 4.6. Из него видно, что температура пера заготовки увеличивается от прикомлевого к периферийного. Причем при увеличении времени нагрева градиент температур по длине пера возрастает от 85 С при = 10 с. н до 260 С при Г =50 с.
Кроме определения температурного поля по длине пера было осуществлено определение температурного поля по сечению Aj - А3 , в котором со стороны спинки били зачеканены пять хромель-алюмелевых термопар: на входной кромке, в зоне Стах., на выходной кромке и двух промежуточных точках. Схема установки термопар и графики изменения температурного поля в сечении в различные моменты нагрева приведены на рис.4.7.
Выбор сечения Aj - A3 для контроля температурного поля по сечению oпредeлялся тем, что начиная с этого сечения согласно чертежу заготовки коэффициент обжатия достигает максимального значения - 1,25 и остается таким же в остальных сечениях Ag -А; ,А -А, ,А„ -А .
С учетом допуска на недоштамповку +0,3 мм максимально допустимое значение коэффициента обжатия составляет в сечении Aj-А Х# «1,37, а в сеч. Ао -Ао/СЛ. 1,43.
При использовании заготовок лопаток с допуском на недоштамповку до 0,7 мм, коэффициент обжатия, начиная с сеченияА - Л j , значительно превышает допустимое значение и составляет КоЗ = 1,56, достигая в сеч. Л, -А, КоЪ. = 1,68.
Анализ температурного поля в сеч. А - А в различные моменты времени нагрева показывает, что с увеличением температуры в зоне Стах более 400 С неравномерносгь температуры по сечению лопатки превышает максимально допустимую для титановых сплавов + 00 С, что особенно заметно проявляется на кромках лопатки. Это объясняется тем что с ростом температурного градиента между нагретой лопатной и окружающей средой происходит увеличение теплоотдачи в окружающую среду и большее охлаждение кромок по сравнению с зоной Стах
Это может ухудшить условия вальцевания лопaтoк с недоштамповкой, превышающей допускаемую + 0,3 мм, и привести к росту неравномерности деформации по ширине пера и росту удельных усилий вальцевания на кромках лопатки.
Для вальцевания была использована партия заготовок 079.01,2.0008 из титанового сплава ВТ8 прошедшая предварительную лермообработку -закалка при чемпературе 870С, выдержку ЗОмин, охлаждение в воде.
В качестве температуры нагаєва была первоначально взята температура Т = 650 С± 10 С. Контроль температуры нагрева осуществляется в сеч. Аг -Л г с помощью контактной хром ель-алюмелевой термопары с диаметром термоэлектродов 0,3 мм соединенных посредством компенсационных проводов с потенциометром КСП-4, с фиксацией показаний на диаграммной
Вальцевание лопаток с температурой нагрева в сечении Аг - Аг до 650С привело к появлению микротрещин по перу лопатки и ее разрушению при последующем холодном вальцевании (рис. 4.8 ).
Увеличение температуры нагрева до 700 С уменьшило число микротрещин по перу. Они остались только в прикомлевом и периферийной зонах лопатки (рис. 4.9).
Дальнейшее увеличение температуры электроконтактного нагрева до 800 " С позволило получить при вальцевании лопатку без микротрещин, но появилось налипание металла на вставки и отслоение металла на отдельных участках пера (рис. 4.10).
Уменьшение температуры нагрева до 500 С и 450 С позволило получить при вальцевании качественные лопатки без появления микротрещин (рис. 4.11).
Для выявления причин появления микротрещин при вальцевании с Электроконтактним нагревом была замерена твердость на пере лопаток при всех использованных температурах нагрева без проведения вальцевания и у исходной штампованной заготовки ( табл. 4.2 ).
Из приведенной таблицы видно, что проведение электроконтактного нагрева до достижения в сеч, А - А температур порядка 650 С - 700 С приводит к значительному увеличению твердости и уменьшению пластичности. При нагреве до температур 450 С и 500 С твердость материала меняется незначительно по сравнению с исходной штампованной заготовкой. Это объясняется тем, что использованные заготовки лопаток, как указывалось ранее, прошли предварительную закалку при температуре нагрева 870 С, выдержке 30 структуру.
