Решение круглого стола

Решение 

Круглого стола «Оборудование и технологии для литья лопаток, нанесения защитных, упрочняющих покрытий на детали ГТД».

Москва, ФГУП «ВИАМ», 20 марта 2014 г. 

         Заслушав и обсудив сообщения по изготавливаемому во                           ФГУП «ВИАМ» оборудованию и технологическим процессам высокоградиентной направленной кристаллизации жаропрочных сплавов, а так же доклады по ионно-плазменному оборудованию (установки типа МАП), технологиям и новым разработкам в области покрытий для деталей ГТД и ГТУ, участники Круглого стола отмечают:

Изготавливаемые во ФГУП «ВИАМ» автоматизированные комплексы для изготовления монокристаллических лопаток из жаропрочных сплавов нового поколения типа УВНК по своим техническим характеристикам имеют существенные преимущества по сравнению с отечественными и зарубежными производителями аналогичного оборудования:

- в установке УВНК-9А использован разработанный ФГУП «ВИАМ» новый тепловой узел, состоящий из печи подогрева формы (ППФ) и узла кристаллизации, обеспечивающий стабильный температурный градиент на фронте кристаллизации (порядка 100 – 120 0С/см), за счет возможности изменения температуры нагревателя, скорости их нагрева, изменения скорости кристаллизации, изменения уровня положения форм и имеющегося водоохлаждаемого столика кристаллизатора. Все эти параметры позволяют обеспечить выход годного более 90%;

- в установке УВНК-9А кристаллизатор снабжен электрическим подъемным механизмом, с помощью которого минимизируется расстояние между «горячей» и «холодной» зонами. В установках-аналогах (типа ВИП-НК и др.) это расстояние регулируется винтами, вращающимися в ручную в гайках, приваренных к подвесному кронштейну. Со временем под действием температуры резьбы привариваются и регулировать становится невозможно;

- корпус установки УВНК-9А изготовлен из нержавеющей немагнитной стали по современной немецкой технологии сварки и обработки поверхности вакуумных емкостей, что отвечает требованиям экспортной продукции;

- на установке УВНК-9А полностью модернизирована вакуумная система. На линию предварительной откачки установлены безвибрационные насосы  KINNEY КТ-300 (фирмы TUTHILL) и высокопроизводительный насос типа Рутса, на линию высоковакуумной откачки два бустерных насоса 2НВБМ-250, что обеспечивает стабильное поддержание вакуума в процессе заливки и кристаллизации;

- система управления УВНК-9А выполнена в виде двух универсальных электро-шкафов фирмы АВВ. Они изготовлены в соответствии с европейским телекоммутационным стандартом ETS, имеют высокую степень защиты от воздействия окружающей среды (пыле-влаго защита) и от воздействия электромагнитного излучения в широком диапазоне частоты, что положительно влияет на надежность  работы системы управления;

- с целью повышения точности надежности измерения температуры на  установке УВНК-9А применяются модули ADAM-4018, установленные непосредственно с термопарными выводами. Использование этих модулей позволяет легко расширить количество точек измерения, что обеспечивает поддержание заданной технологической температуры даже в случае выхода из строя нескольких термопар;

- компьютерная система управления установки УВНК-9А имеет существенные преимущества по сравнению с аналогами:

  • система управления позволяет производить корректировки технологического режима в процессе плавки;
  • в системе управления предусмотрен плавный сброс температуры по окончанию процесса кристаллизации с заданием скорости охлаждения;
  • информация о проведенных плавках хранится в графическом виде, а так же сохраняется журнал всех команд оператора (в том числе и в период проведения плавки).

Установки производства ФГУП «ВИАМ» для направленной кристаллизации изготавливаются исходя из требований к литью современных жаропрочных сплавов.  Конструкции теплового узла постоянно модернизируются и проходят опробование в условиях собственного производства.

Ионно-плазменные установки типа МАП-2 и МАП-3 производства ФГУП «ВИАМ» имеют более широкие технологические возможности по сравнению с установками МАП-1 и аналогами: позволяют наносить покрытия из нитридов и карбидов металлов, а также нанослойные покрытия на их основе, а также проводить процессы ионной обработки поверхности – ионное травление и ионное насыщение подложки в вакуумно-дуговой металлической плазме материала покрытия.

Установка МАП-3 позволяет проводить ассистированное газовыми ионами осаждение при энергиях частиц до 40 кэВ и ионном токе до 40 мА, что обеспечивает уплотнение покрытия и позволяет изменять структурно-фазовое состояние покрытия, что обеспечивает повышение его служебных характеристик.    

Новое ионно-плазменное оборудование роторного типа МАП-Р обеспечивает покрытие блисков, блингов, направляющих аппаратов и сопловых блоков турбины и компрессора одно-двухслойными жаростойкими и коррозионностойкими покрытиями, а также упрочняющими покрытиями на основе карбидов и нитридов металлов.

Новое поколение ионно-плазменного оборудования типа МАП-4 на базе установки МАП-3 позволяет наносить защитные и упрочняющие покрытия из бескапельного потока плазмы с шероховатостью поверхности Ra < 0,3-0,5 мкм и может быть использовано для нанесения покрытий на лопатки и другие детали газового тракта перспективных ГТД 

На основании вышеизложенного участники Круглого стола констатировали:

  • ФГУП «ВИАМ» осуществляет комплекс работ по проектированию, изготовлению, вводу в эксплуатацию автоматизированного оборудования с компьютерными системами управления, обладающего существенными преимуществами по сравнению с аналогами, а также проводит технологическое и сервисное сопровождение.
  • ФГУП «ВИАМ» предлагает отработку технологий литья и нанесения покрытий на серийные и перспективные лопатки и детали ГТД как на поставляемом оборудовании, так и на существующем у Заказчика.
  • Учитывая преимущества автоматизированных установок для литья лопаток (типа УВНК) и нанесения покрытий (типа МАП) по сравнению с российскими и зарубежными аналогами они представляют интерес для                                  ОАО «Авиадвигатель», ОАО «ПМЗ», ОАО «НПО «Сатурн»,                       ОАО «КМПО», ФГУП «НПЦ Газотурбостроения «Салют», ОАО «Климов».
  • Предприятия – участники круглого стола рассмотрят вопрос приобретения автоматизированных установок для литья лопаток (типа УВНК) и нанесения покрытий (типа МАП) и дадут предложения в адрес ФГУП «ВИАМ».
  • ФГУП «ВИАМ» выражает готовность принимать заказы на изготовление автоматизированных комплексов для направленной кристаллизации (типа УВНК) и автоматизированного ионно-плазменного оборудования (типа МАП).