RU2219351C2 - Method of restoration of contact surfaces of turbine rotor blade platforms - Google Patents

Method of restoration of contact surfaces of turbine rotor blade platforms Download PDF

Info

Publication number
RU2219351C2
RU2219351C2 RU2001118985A RU2001118985A RU2219351C2 RU 2219351 C2 RU2219351 C2 RU 2219351C2 RU 2001118985 A RU2001118985 A RU 2001118985A RU 2001118985 A RU2001118985 A RU 2001118985A RU 2219351 C2 RU2219351 C2 RU 2219351C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
contact surface
groove
contact surfaces
restoration
resistant material
Prior art date
Application number
RU2001118985A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2001118985A (en
Inventor
Д.М. Соколов
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Рыбинские моторы"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Рыбинские моторы" filed Critical Открытое акционерное общество "Рыбинские моторы"
Priority to RU2001118985A priority Critical patent/RU2219351C2/en
Publication of RU2001118985A publication Critical patent/RU2001118985A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2219351C2 publication Critical patent/RU2219351C2/en

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
    • B23P6/00—Restoring or reconditioning objects
    • B23P6/002—Repairing turbine components, e.g. moving or stationary blades, rotors
    • B23P6/005—Repairing turbine components, e.g. moving or stationary blades, rotors using only replacement pieces of a particular form

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)

Abstract

FIELD: aircraft manufacture; construction of gas-turbine engine turbines; restoration of contact surfaces of turbine rotor blade shroud platforms. SUBSTANCE: proposed method includes dressing and smoothing contact surface terminating in radius angular groove and welding wear-resistant material on this contact surface. Prior to welding wear-resistant material on contact surface, contact surface is subjected to dressing and smoothing for forming of technological projection before radius angular groove. Then, contact surface is subjected to machining and deepening of groove for removal of technological projection. Groove is deepened to depth not exceeding thickness of contact surface being restored; sides of groove are made at angle of 35 to 75 deg. EFFECT: increased service life of blades; enhanced reliability; minimization of concentration of stresses and reduced cracking. 3 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к области самолетостроения, а именно к конструкции турбин ГТД и восстановлению контактных поверхностей бандажных полок рабочих лопаток турбин. The invention relates to the field of aircraft construction, namely to the design of turbine engines and restoration of contact surfaces of retaining brackets of turbine rotor blades.

Известен способ восстановления контактных поверхностей бандажных полок лопаток, состоящий в наплавке дугой в среде аргона износостойкого материала с последующей механической обработкой поверхностей до исходного рабочего размера (см. А.Г.Братухин, Ю.Е.Решетников, А.А.Иноземцев. Основы технологии создания ГТД для магистральных самолетов. - М.: Машиностроение, 1988). A known method of restoring the contact surfaces of the retaining shelves of the blades, consisting in an arc surfacing in an argon medium of wear-resistant material, followed by machining of the surfaces to their original working size (see A.G. Bratukhin, Yu.E. Reshetnikov, A.A. Inozemtsev. Fundamentals of technology the creation of a gas turbine engine for long-range aircraft. - M.: Mechanical Engineering, 1988).

Но этот способ упрочнения и восстановления контактных поверхностей в серийном производстве практического применения не нашел ввиду того, что в условиях эксплуатации часто появлялись микротрещины в зоне наплавки. Он не предотвращает образование зоны концентрации напряжений и не исключает повторного развития трещин в углах бандажных полок даже после выполнения технологической канавки. But this method of hardening and restoration of contact surfaces in serial production did not find practical application due to the fact that microcracks often appeared in the surfacing zone under operating conditions. It does not prevent the formation of a stress concentration zone and does not exclude the repeated development of cracks in the corners of the retaining shelves even after the technological groove has been completed.

Наиболее близким к предлагаемому является способ восстановления контактных поверхностей рабочих лопаток турбины, заключающийся в зачистке и выравнивании контактной поверхности, наплавке на эту поверхность износостойкого материала (см. заявку 99114134/02 от 28.06.99, кл. В 23 Р 6/00, БИПМ 12, 27.04.01). Этот способ, хотя и обеспечивает восстановление размеров контактных поверхностей с помощью наплавки износостойкого материала, однако и он не может предотвратить образование зоны концентрации напряжений и не исключает появления трещин. Closest to the proposed is a method of restoring the contact surfaces of the turbine rotor blades, which consists in cleaning and leveling the contact surface, surfacing wear-resistant material on this surface (see application 99114134/02 of 06/28/99, class B 23 P 6/00, BIPM 12 04/27/01). This method, although it provides restoration of the dimensions of the contact surfaces by surfacing of a wear-resistant material, however, it cannot prevent the formation of a stress concentration zone and does not exclude the appearance of cracks.

Целью настоящего изобретения является увеличение ресурса работы лопаток с одновременным созданием условий эксплуатации, в значительной степени предотвращающих образование зон концентрации напряжений и исключающих образование трещин. The aim of the present invention is to increase the service life of the blades with the simultaneous creation of operating conditions, largely preventing the formation of stress concentration zones and eliminating the formation of cracks.

Достижение поставленной цели обеспечивается за счет того, что способ восстановления контактных поверхностей бандажных полок рабочих лопаток турбин включает зачистку и выравнивание контактной поверхности, заканчивающейся радиусно-угловой канавкой, и наплавку на эту поверхность износостойкого материала. Причем зачистку и выравнивание контактной поверхности перед наплавкой производят до образования технологического выступа перед радиусно-угловой канавкой, после чего производят механическую обработку направленной (восстановленной) контактной поверхности и углубляют канавку до ликвидации технологического выступа. Achieving this goal is ensured by the fact that the method of restoring the contact surfaces of the retaining shelves of the turbine rotor blades includes cleaning and aligning the contact surface ending in a radius-angular groove, and surfacing wear-resistant material on this surface. Moreover, the cleaning and alignment of the contact surface before surfacing is performed until a technological protrusion is formed in front of the radius-angular groove, after which the directional (restored) contact surface is machined and the groove is deepened until the technological protrusion is eliminated.

Углубление канавки производят на величину, не превышающую толщину восстанавливаемой контактной поверхности. The grooves are deepened by an amount not exceeding the thickness of the restored contact surface.

Борта канавки выполняют под углом 55o±20o.The sides of the grooves are angled at 55 ° ± 20 ° .

Предложенный способ поясняется чертежами, где:
фиг. 1 - контактная поверхность первоначально установленной бандажной полки,
фиг. 2 - бандажная полка с указанием зоны износа зачищенной и выравненной,
фиг.3 - контактная поверхность после наплавки,
фиг.4 - контактная поверхность после восстановления и расточки канавки.The proposed method is illustrated by drawings, where:
FIG. 1 - contact surface of the originally installed retaining shelf,
FIG. 2 - retaining shelf with an indication of the wear zone cleaned and leveled,
figure 3 - contact surface after surfacing,
figure 4 - contact surface after restoration and boring grooves.

Предложенный способ восстановления контактных поверхностей бандажных полок рабочих лопаток турбины заключается в предварительной зачистке и выравнивании контактной поверхности и образовании радиусно-угловой канавки. The proposed method for restoring the contact surfaces of the retaining shelves of the turbine blades consists in preliminary cleaning and alignment of the contact surface and the formation of a radius-angular groove.

Рабочие лопатки 1 (фиг.1-4) турбины в процессе эксплуатации срабатываются по контактным поверхностям 2 (фиг.1 и 2). Срабатывание контактной поверхности 2 изображено на фиг.2 пунктирной линией и обозначено поз.3 (фиг.2). Перед наплавкой контактной поверхности износостойким материалом производят ее подготовку под наплавку и обозначают в углу зига радиусно-угловую канавку 4 (фиг.3), которую затем выполняют любым известным способом (фиг.3) небольшого диаметра с углом, например, в 45o.The working blades 1 (Fig.1-4) of the turbine during operation are triggered by the contact surfaces 2 (Fig.1 and 2). The triggering of the contact surface 2 is depicted in FIG. 2 by a dashed line and indicated by pos. 3 (FIG. 2). Before surfacing the contact surface with wear-resistant material, it is prepared for surfacing and a radial-angular groove 4 (figure 3) is designated in the ridge corner, which is then performed by any known method (figure 3) of a small diameter with an angle of, for example, 45 o .

При этом образуется технологический выступ 5, служащий барьером, препятствующим перетеканию износостойкого материала 6, наплавляемого на рабочую контактную поверхность 3 (фиг.2) и в канавку. In this case, a technological protrusion 5 is formed, which serves as a barrier preventing the flow of wear-resistant material 6, fused to the working contact surface 3 (Fig.2) and into the groove.

После обработки наплавленного слоя металла 6 производят его механическую обработку до образования первоначальной рабочей контактной поверхности с обозначением как и первоначальной поз.2 со штрихом - 2 (фиг.4), производят разработку канавки 4 (фиг.3) до канавки 7 (фиг.4) с одновременной ликвидацией технологического выступа 5 (фиг.4). After processing the deposited layer of metal 6, it is machined until the initial working contact surface is formed with the same designation as the initial position 2 with a stroke 2 (Fig. 4), groove 4 (Fig. 3) is developed to groove 7 (Fig. 4) ) with the simultaneous elimination of the technological protrusion 5 (figure 4).

В результате разработки канавки 7 угол разворота бортов стенок может лежать в пределах от 55o-20o до 55o+20o, при этом слой 8 фиг.4, являющийся концентратором напряжений в результате наплавки износостойкого материала, в последующем удаляется.As a result of the development of the groove 7, the angle of rotation of the sides of the walls can lie in the range from 55 o -20 o to 55 o +20 o , while the layer 8 of figure 4, which is a stress concentrator as a result of surfacing of wear-resistant material, is subsequently removed.

Уменьшение угла разворота канавки (менее 35o) ведет к "врезанию" в конструкцию лопатки турбины при взаимодействии контактных поверхностей бандажных полок, а увеличение угла разворота (свыше 75o) приведет к уменьшению длины контактируемых поверхностей, что соответственно приведет к увеличению нагрузки на контактные поверхности и повышенному их износу.The decrease in the angle of rotation of the grooves (less than 35 o ) leads to the "incision" in the design of the turbine blades in the interaction of the contact surfaces of the retaining shelves, and the increase in the angle of rotation (over 75 o ) will lead to a decrease in the length of the contact surfaces, which accordingly will increase the load on the contact surfaces and their increased wear.

Применение заявляемого способа восстановления контактных поверхностей бандажных полок рабочих лопаток турбин путем наплавки на них износостойкого материала при сохранении целостности их пера, замка и полок увеличивает ресурс работы лопаток до нескольких сотен часов и сокращает затраты, связанные с трудоемким и дорогостоящим процессом изготовления рабочих лопаток в условиях массового производства. The application of the proposed method for the restoration of the contact surfaces of the retaining shelves of turbine rotor blades by surfacing wear-resistant material while maintaining the integrity of their feather, lock and shelves increases the service life of the blades up to several hundred hours and reduces the costs associated with the time-consuming and expensive process of manufacturing rotor blades in mass production.

Способ значительно повышает работоспособность лопаток с одновременным сведением к минимуму концентрации напряжений и трещинообразования. The method significantly increases the performance of the blades while minimizing the concentration of stress and cracking.

Claims (3)

1. Способ восстановления контактных поверхностей бандажных полок рабочих лопаток турбины, включающий зачистку и выравнивание контактной поверхности, заканчивающейся радиусно-угловой канавкой и наплавку на эту поверхность износостойкого материала, отличающийся тем, что зачистку и выравнивание контактной поверхности перед наплавкой производят до образования технологического выступа перед радиусно-угловой канавкой, после чего производят механическую обработку наплавленной (восстановленной) контактной поверхности и углубляют канавку до ликвидации технологического выступа.1. A method of restoring the contact surfaces of the retaining shelves of the turbine blades, including cleaning and aligning the contact surface ending in a radius-angular groove and surfacing on this surface of a wear-resistant material, characterized in that the cleaning and alignment of the contact surface before surfacing is performed before the formation of the technological protrusion in front of the radius - an angular groove, after which the weld (restored) contact surface is machined and the groove is deepened y before the elimination of the technological protrusion. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что углубление канавки производят на величину, не превышающую толщину восстанавливаемой контактной поверхности.2. The method according to claim 1, characterized in that the groove is deepened by an amount not exceeding the thickness of the restored contact surface. 3. Способ по пп.1 и 2, отличающийся тем, что борта канавки выполняют под углом 55°±20°.3. The method according to PP.1 and 2, characterized in that the sides of the grooves are performed at an angle of 55 ° ± 20 °.
RU2001118985A 2001-07-10 2001-07-10 Method of restoration of contact surfaces of turbine rotor blade platforms RU2219351C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001118985A RU2219351C2 (en) 2001-07-10 2001-07-10 Method of restoration of contact surfaces of turbine rotor blade platforms

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001118985A RU2219351C2 (en) 2001-07-10 2001-07-10 Method of restoration of contact surfaces of turbine rotor blade platforms

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2001118985A RU2001118985A (en) 2003-03-10
RU2219351C2 true RU2219351C2 (en) 2003-12-20

Family

ID=32065406

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2001118985A RU2219351C2 (en) 2001-07-10 2001-07-10 Method of restoration of contact surfaces of turbine rotor blade platforms

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2219351C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2586191C1 (en) * 2014-12-16 2016-06-10 Акционерное общество "Научно-производственный центр газотурбостроения "Салют" (АО "НПЦ газотурбостроения "Салют") Method for recovery of retaining blades of turbomachinery shelves of titanium alloys

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2586191C1 (en) * 2014-12-16 2016-06-10 Акционерное общество "Научно-производственный центр газотурбостроения "Салют" (АО "НПЦ газотурбостроения "Салют") Method for recovery of retaining blades of turbomachinery shelves of titanium alloys

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7819625B2 (en) Abradable CMC stacked laminate ring segment for a gas turbine
EP1312761B1 (en) Abradable layer for gas turbine shrouds
US5735044A (en) Laser shock peening for gas turbine engine weld repair
US7216428B2 (en) Method for turbine element repairing
US10196920B2 (en) Turbine component thermal barrier coating with crack isolating engineered groove features
US20180010469A1 (en) Turbine component thermal barrier coating with crack isolating, cascading, multifurcated engineered groove features
JP2652382B2 (en) Shroud
US20180066527A1 (en) Turbine component thermal barrier coating with vertically aligned, engineered surface and multifurcated groove features
JP2006036632A (en) 7FA+e STAGE 1 ABRADABLE COATING AND METHOD FOR MAKING THE SAME
US4914794A (en) Method of making an abradable strain-tolerant ceramic coated turbine shroud
EP1270141B1 (en) Method for repairing cracks in a turbine blade root trailing edge
US8414269B2 (en) Turbine component trailing edge and platform restoration by laser cladding
US20160369637A1 (en) Turbine component thermal barrier coating with crack isolating engineered surface features
US6478304B1 (en) Sealing ring for non-hermetic fluid seals
EP1175956B1 (en) Metallic article with integral end band under compression and method for making
RU2700848C2 (en) Turbomachine component manufacturing method, turbomachine component and turbomachine
JP2004138067A (en) Undercut leading edge of compressor blade and related method
RU2219351C2 (en) Method of restoration of contact surfaces of turbine rotor blade platforms
EP1508668B1 (en) Method of reconditioning and method of fabricating a turbine blade
CN1026219C (en) Technology of laser contour melting cast for surface treatment of aerial blade
WO2016133580A1 (en) Turbine component thermal barrier coating with vertically aligned, engineered surface and multifurcated groove features
RU2682739C1 (en) Turbomachine housing manufacturing method
RU2795531C2 (en) Method for manufacturing a run-in seal
RU2115763C1 (en) Process of treatment of parts
US20210215053A1 (en) Movable blade

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20200711