БИМЕТАЛЛИЧЕСКАЯ ЗАГОТОВКА ДЛЯ РОТОРА КОМПРЕССОРА ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ

Полезная модель относится к области металлургии, в частности, к биметаллическим заготовкам для соединения секций роторов газотурбинного двигателя, и может быть использована в газотурбостроении, энергетике и других отраслях промышленности.
Известна биметаллическая заготовка для ротора газотурбинного двигателя, содержащая одну часть, выполненную из никелевого сплава, и вторую часть, выполненную из конструкционной стали, причем обе части заготовки соединены между собой горячим изостатическим прессованием (см. патент RU 2087259, кл. B22F 7/08, опубл. 20.08.1997).
Несмотря на то, что в данной заготовке в зоне соединения различных сплавов достигнуты хорошие прочностные и пластические характеристики, недостаток данной заготовки заключается в том, что сочетание свойств исходных металлов не позволяет получить необходимые прочностные эксплуатационные свойства ротора, а именно: при выполнении ротора компрессора из секций, соединяемых между собой при помощи сварки, из-за конструкционной стали прочность зоны сварного шва недостаточна.
Технический результат - повышение прочностных эксплуатационных свойств ротора.
Указанный технический результат достигается тем, что в биметаллической заготовке для ротора компрессора газотурбинного двигателя, содержащей соединенные между собой горячим изостатическим прессованием части, одна из которых выполнена из сплава на основе никеля, согласно полезной модели, другая часть выполнена из сплава на основе никеля, применимого для сварки, и в виде колец, расположенных на торцевых поверхностях.
Использование указанных сплавов является существенным признаком, поскольку зона соединения этих частей является наименее прочным местом конструкции, а применение никелевого свариваемого сплава повышает прочность соединения.
Выполнение части заготовки в виде колец, расположенных по торцевым поверхностям заготовки, позволяет обеспечить равномерное сваривание по всему периметру диска ротора.
В качестве сплава на основе никеля, применимого для сварки, можно использовать гранульный сплав системы Ni-Cr-Mo-Al-Co, что дополнительно позволяет повысить прочность соединения.
На фиг.1 схематично изображена капсула биметаллической заготовки ротора компрессора;
на фиг.2 схематично изображен ротор компрессора, секции которого выполнены из биметаллической заготовки.
Биметаллическая заготовка содержит одну часть 1, выполненную методом порошковой металлургии из сплава на основе никеля, например, сплава из порошкового материала ЭП741НП. Вторая часть заготовки выполнена из сплава системы Ni-Cr-Mo-Al-Co, например, АЖК, в виде двух колец 2, 3, каждое из которых расположено на торцевой поверхности и изготовлено методом порошковой металлургии. Сплав АЖК применим, например, для электронно-лучевой сварки. Для изготовления заготовки используют капсулу 4 с патрубком 5. Заготовки ротора используют как секции 6, 7 ротора. В зоне соединении секций 6, 7 образуется сварной шов 8.
При изготовлении заготовок (см. фиг.1). в капсулу 4 устанавливают заранее изготовленные кольца 2, 3, и через патрубок 5 засыпают гранулы сплава ЭП741НП, после чего методом горячего изостатического прессования соединяют часть 1 заготовки с частями 2, 3 заготовки.
При сборке ротора компрессора, соединение секций 6, 7 ротора осуществляют электронно-лучевой сваркой по поверхностям колец 2, 3, образуя сварной шов 8 (см. фиг.2)