Ученые СГТУ разработали высокопрочный штамп для авиационных двигателей
Ученые Института машиностроения, материаловедения и транспорта Саратовского государственного технического университета им. Гагарина Ю.А. создали инновационный штамповый инструмент повышенной прочности и долговечности для изготовления титановых лопаток авиационных двигателей. Технология политеховцев предлагает высокоэффективное решение для упрочнения инструментов, что позволяет значительно увеличить их срок службы и снизить частоту замен и ремонтов.
«Недостатком многих конструкций штампов для авиационной промышленности является недостаточно высокая механическая прочность поверхности гравюр верхней и нижней вставок, приводящая к их деформированию и разрушению при изотермической штамповке авиационных лопаток. Поэтому сегодня инженеры и ученые уделяют большое внимание созданию высокотехнологичных и более совершенных конструкций штампов. Мы смогли создать штамп с улучшенными характеристиками качества и надежности в эксплуатации, что может существенно продлить срок службы штампового оборудования на производстве», — рассказал один из авторов разработки, заведующий кафедрой «Сварка и металлургия» ИММТ СГТУ профессор Игорь Родионов.
Повышенная прочность штамповых вставок была достигнута за счет лазерной наплавки на поверхность их гравюр высокопрочного наноструктурированного покрытия, состоящего из двухкомпонентной смеси порошков карбида титана и карбида бора.
Предложенная технология состоит из нескольких этапов. Сначала на поверхность опытных образцов наносят основу для формирования наплавленного покрытия — специальную порошковую присадку, состоящую из мелкодисперсных порошков карбида титана и карбида бора, смешанных со связующим веществом. Затем поверхность сканируют с помощью лазера. В результате воздействия концентрированного светового потока происходит термическое стимулирование, которое вызывает расплавление порошковой присадки и ее интеграцию с основным материалом.
С помощью многократного лазерного сканирования и дополнительного нанесения слоев порошковой смеси можно достичь заданных параметров толщины и механических свойств покрытия. Это позволяет обеспечить максимальную защиту рабочей поверхности штампа и улучшить его эксплуатационные характеристики.
Уникальность разработки подтверждена патентом РФ на полезную модель.