|
Начальная О предприятии Лопатки ГПА Паровые лопатки Прототипирование Специальная обработка ИПА  ИИ ВПП ПХП ИЛ ВТО |
|
ЭПО |
|
УЗО Оборудование НИР Экспертная оценка Вставки Контакты |
 |
вернуться
Процесс электролитно-плазменной обработки (ЭПО) является одним из перспективных методов формирования поверхностей с заданными свойствами. Процесс позволяет проводить очистку и уменьшать шероховатость, формировать диффузионные слои и (или) наносить металлические, керамические и композитные покрытия. Однако, промышленное применение данного метода обработки в основном ограничивается полированием бытовых изделий, посуды, бижутерии и т.д.
Нами проведено исследование, отработка и внедрение метода электролитно-плазменного полирования (ЭПП) в процесс финишной обработки поверхностей стальных лопаток паровых и газовых турбин.В настоящее время, для полирования деталей из нержавеющих сталей широкое применение находят методы механического, химического и электрохимического полирования. Общим недостатком методов химического и электрохимического полирования является необходимость приготовления, использования и утилизации многокомпонентных электролитов на основе сильных токсичных кислот (серной, ортофосфорной, соляной и др.), основными недостатками механического способа полирования являются большая трудоемкость и определенные проблемы полирования изделий сложной формы.
В отличие от перечисленных выше методов, технология ЭПП позволяет обрабатывать сложно-профильные детали из нержавеющих сталей в среде нетоксичных электролитов. В результате ЭПП с поверхности удаляется несколько микрометров наиболее богатого инородными включениями и загазованного слоя металла, исчезает направленная анизотропия, приобретенная в процессе механической обработки. В связи с этим достигается высокая адгезия покрытия к основному металлу. Применение данного метода перед нанесением вакуумных ионно-плазменных покрытий (ВПП) позволяет совместить в одной операции обезжиривание, травление и активацию поверхности, что, безусловно, делает данный метод незаменимым в данной области.
Сущность электролитно-плазменного полирования основана на плазменных и электрохимических процессах, происходящих в тонкой парогазовой оболочке, возникающей у поверхности металлического электрода (анода) погруженного в раствор неорганической соли (катода) под действием высокого напряжения. Высокая локальная напряженность электрического поля вызывает частичную ионизацию газа в парогазовой оболочке и протекание через неё электрического тока в виде импульсных и диффузных электрических разрядов. При этом наибольшая вероятность электрических разрядов через парогазовую оболочку существует на микровыступах поверхности и удаление материала происходит, прежде всего, на них.
Помимо уменьшения шероховатости обрабатываемой поверхности,
электролитно-плазменное полирование приводит к снижению микродеформаций
кристаллической решетки и плотности дислокаций на границе и внутри субзерна
по сравнению с исходным состоянием.
Нами отработаны режимы
электролитно-плазменного полирования поверхности для широкого
класса материалов (20Х13, 15Х11МФ, ЭИ961, ВТ1-0, ВТ8, ВТ6, ВТ9,
инструментальные сплавы и др.).
ВОЗМОЖНОСТИ
ПРОЦЕССА ЭПП
-
полирование изделий сложной формы с понижением шероховатости до Ra 0,02 мкм и достижением зеркального блеска за 3 – 10 минут ;
-
удаление оксидных пленок заусенцев и притупление острых кромок;
-
подготовка поверхности под нанесение вакуумных покрытий;
-
выявление скрытых поверхностных дефектов и остатков покрытий отличных по составу от материала основы;
-
снятие нитридных покрытий
Полировка титанового сплава Полировка сталей и сплавов Снятие покрытия
ДОСТОИНСТВА ЭПП:
-
экологическая безопасность (используются водные растворы солей низкой концентрации 2 – 6 %);
-
высокая производительность (возможность обработки до 2000 дм2 за одну садку);
-
экономическая эффективность (ЭПП в 5 – 6 раз дешевле альтернативных методов обработки).
Дает
повышение эксплуатационных свойств:
-
коррозионной стойкости (снижение плотности токов коррозии в 2,1 раза на стали ЭИ 961)
-
прочностных характеристик, повышение предела выносливости на 10-12 %;
-
стойкости к абразивной эрозии.
РЕФЕРЕНЦИИ:
Детали, обработанные по договорам с ОАО «Силовые
машины», ОАО «Газпром», эксплуатируются в составе турбин
ТЭС, АЭС:
«Алхольма»
(Финляндия), «Бушер»
(Иран)", «Сипат»
(Индия), Костромская ГРЭС
(Россия) и другие.
Способ
обработки изделий ЭПП защищен патентами РФ:
RU
2373306
C2,
RU
2357019
C2
Профилограмма поверхности после механического полирования (0.87 Ra)
Профилограмма поверхности после электролитно-плазменного полирования (0.034 Ra)
Замер шероховатости поверхностей образцов до и после операции ЭПП производился на профилометре 296 (А706) с приставкой к компьютеру «Сигма-тест». Испытания на усталость, проводились по ГОСТ 25.502-79 на воздухе при температуре t=20 °С, напряжениях G=30…44 кГ/мм2 и базе нагружений 2*107 циклов.
Установка ЭПП-100 Установка ЭПП-250
Операция электролитно-плазменного полирования входит в состав серийного технологического процесса НПП УАСТ упрочнения рабочих компрессорных и турбинных лопаток их легированных сталей типа ЭИ961, 20Х13 и 15Х11МФ.
Перейти в раздел:
