Отправить статью по E-mail 
ВЛИЯНИЕ УСЛОВИЙ ПРОВЕДЕНИЯ ТВЕРДОФАЗНОЙ СВАРКИ ДАВЛЕНИЕМ И ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ НА СТРОЕНИЕ И СВОЙСТВА СОЕДИНЕНИЙ ИНTЕРМЕТАЛЛИДНОГО СПЛАВА ВКНА-25 Моно С СУПЕРСПЛАВОМ ЭП975. I. ВЛИЯНИЕ ГЛУБИНЫ ВАКУУМА ПРИ ТФС
- Авторы: Дроздов А.А1,2, Галиева Э.В3, Валитов В.А3, Поварова К.Б2, Антонова А.В2, Классман Е.Ю3, Лутфуллин Р.Я3, Гуртовая Г.В1
-
Учреждения:
- ГНЦ РФ Центральный научно-исследовательский институт черной металлургии им. И.П.Бардина
- ФГБУН Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова (ИМЕТ) РАН
- ФГБУН Институт проблем сверхпластичности металлов (ИПСМ) РАН
- Выпуск: № 2 (2025)
- Страницы: 57-69
- Раздел: Статьи
- URL: https://bakhtiniada.ru/0869-5733/article/view/295335
- DOI: https://doi.org/10.31857/S0869573325025769
- ID: 295335
Цитировать
Открытый доступ
Доступ предоставлен
Только для подписчиков
Аннотация
Приведен материал по разработке способа получения твердофазных соединений (ТФС) лопаток с диском в деталях типа «блиски» (blades and disks), работающих в условиях воздействия высоких растягивающих, изгибных и термических напряжений (статических, повторно-статических, усталостных и др.). Качество ТФС зависит от таких факторов, как атмосфера (степень вакуума) в процессе сварки давлением (СД), уровень подготовки свариваемых плоскостей, температура, величина и длительность приложения давления при СД. Данная публикация (часть I) посвящена исследованию влияния степени вакуума в процессе СД на качество сварных соединений, которое оценивали по прочности на растяжение сварных образцов при комнатной температуре. Изучение влияния режимов проведения ТФС в условиях сверхпластичности только дискового сплава на строение и свойства сварных соединений показало, что образцы со специально подготовленной поверхностью, полученные в среде низкого вакуума при ТФС, демонстрируют прочность на растяжение, которую, по-видимому, можно считать достаточной для обеспечения длительной работы такой детали, как «блиск», в газотурбинных двигателях. Проведение СД в условиях повышенного вакуума позволило получить сварное соединение с прочностью при испытаниях на растяжение, превышающей таковую у наименее прочного при комнатной температуре свариваемого особожаропрочного сплава ВКНА-25 с монокристаллической структурой. Проведение после СД термической обработки (1200 °С / 6 ч + 950 °С / 6 ч), необходимой для формирования в дисковом сплаве крупнозернистой структуры и обеспечивающей его высокие характеристики жаропрочности, не влияет на механические свойства сварных соединений.
Об авторах
А. А Дроздов
ГНЦ РФ Центральный научно-исследовательский институт черной металлургии им. И.П.Бардина; ФГБУН Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова (ИМЕТ) РАН
Email: aadrozdov76@mail.ru
Москва; Москва
Э. В Галиева
ФГБУН Институт проблем сверхпластичности металлов (ИПСМ) РАНУфа
В. А Валитов
ФГБУН Институт проблем сверхпластичности металлов (ИПСМ) РАНУфа
К. Б Поварова
ФГБУН Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова (ИМЕТ) РАНМосква
А. В Антонова
ФГБУН Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова (ИМЕТ) РАНМосква
Е. Ю Классман
ФГБУН Институт проблем сверхпластичности металлов (ИПСМ) РАНУфа
Р. Я Лутфуллин
ФГБУН Институт проблем сверхпластичности металлов (ИПСМ) РАНУфа
Г. В Гуртовая
ГНЦ РФ Центральный научно-исследовательский институт черной металлургии им. И.П.БардинаМосква
Список литературы
- Логунов, А.В. Современные жаропрочные никелевые сплавы для дисков газовых турбин / А.В. Логунов, Ю.Н. Шмотин – М.: ООО «Наука и технология», 2013. 256 с.
- A.V. Logunov, Yu.N. Shmotin. «Modern heat-resistant nickel alloys for gas turbine disks». – M.: OOO «Nauka i tekhnologija», 2013. 256 p.
- Литые лопатки газотурбинных двигателей: сплавы, технология покрытия под общ. ред. Е.Н. Каблова. – 2-е изд. – М.: Наука, 2006. 632 с.
- Cast blades of gas turbine engines: alloys, coating technology; ed. by E.N. Kablov. – 2nd ed. – M.: Nauka, 2006. 632 p.
- Дроздов, А.А. Влияние степени деформации при сварке давлением деформируемого никелевого сплава ЭП975 и монокристаллического интерметаллидного сплава ВКНА-25 на строение и свойства сварных образцов / А.А. Дроздов, К.Б. Поварова, В.А. Валитов, О.А. Базылева, Э.В. Галиева, М.А. Булахтина, Э.Г. Аргинбаева // Металлы. 2019. №6. C.53–64.
- A.A. Drozdov, K.B. Povarova, V.A. Valitov, O.A. Bazyleva, E.V. Galieva, M.A. Bulakhtina, E.G. Arginbaeva. «Effect of the deformation during pressure welding of a wrought EP975 nickel alloy and a single-crystal intermetallic VKNA-25 alloy on the structure and properties of the welded joints». Russian Metallurgy (Metally). 2019. V.2019. №11. Р.1195–1204. doi: 10.1134/S0036029519110041.
- Yang, Z.W. Diffusion bonding of Ni3Al-based alloy using a Ni interlayer / Yang Z.W., Lian J., Wang J., Cai X.Q., Wang Y., Wang D.P., Wang Z.M., Liu Y.C. // J. Alloys and Compounds. 2020. V.819. Art.153324. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2019.153324.
- Yuan, L. Microstructure and mechanical properties in the solid-state diffusion bonding joints of Ni3Al based superalloy / Yuan L., Xiong J., Peng Y., Shi J., Li J. // Mater. Sci. Eng. A. 2020. V.772. Art.138670. DOI: https://doi.org/10.1016/j.msea.2019.138670.
- Yue, X. Effect of post-bond heat treatment on microstructure and mechanical properties of the wide gap TLP bonded IC10 superalloy with a low boron Ni3Al-based interlayer / Yue X., Liu F., Li Q., Qina H., Gaо H., Li L., Yi Y. // J. Manufact. Proc. 2020. V.54. P.109–119. doi: 10.1016/j.jmapro.2020.03.002.
- Лутфуллин, Р.Я. Сверхпластичность и твердофазное соединение наноструктурированных материалов. Часть I. Влияние размера зерна на твердофазную свариваемость сверхпластичных сплавов / Р.Я. Лутфуллин // Письма о материалах. 2011. Т.1. Вып.1. C.59–64. https://doi.org/10.22226/2410-3535-2011-1-59-64.
- R.Ya. Lutfullin, «Superplasticity and solid-phase bonding of nanostructured materials. Pt. I. The effect of grain size on the solid-phase weldability of superplastic alloys». Letters on Materials. 2011. V.1. №1. P.59–64.
- Лутфуллин, Р.Я. Сверхпластичность и твердофазное соединение наноструктурированных материалов. Часть II. Физическая модель формирования твердофазного соединения в титановом сплаве в условиях низкотемпературной сверхпластичности / Р.Я. Лутфуллин // Письма о материалах. 2011. Т.1. Вып.2. C.88–91. https://doi.org/10.22226/2410-3535-2011-2-88-91.
- R.Ya. Lutfullin, «Superplasticity and solid-phase bonding of nanostructured materials. Pt. II. Model of the solid-phase joint formation in titanium alloy under low-temperature superplasticity». Letters on Materials. 2011. V.1. №2. P.88–91.
- Поварова, К.Б. Изучение свойств и выбор сплавов для дисков с лопатками (“блисков”) и способа их соединения / К.Б. Поварова, В.А. Валитов, С.В. Овсепян, А.А. Дроздов, О.А. Базылева, Э.В. Валитова // Металлы. 2014. №5. C.61–70.
- K.B. Povarova, V.A. Valitov, S.V. Ovsepyan, A.A. Drozdov, O.A. Bazyleva, E.V. Valitova, «Study of the properties and the choice of alloys for bladed disks (blisks) and a method for their joining». Russian Metallurgy (Metally). 2014. V.2014. №9. P.733–741. doi: 10.1134/S0036029514090146.
- Дроздов, А.А. Формирование твердофазных соединений жаропрочного дискового никелевого сплава с ультрамелкозернистой структурой и монокристального лопаточного сплава на основе Ni3Al / А.А. Дроздов, В.А. Валитов, К.Б. Поварова, О.А. Базылева, Э.В. Галиева, С.В. Овсепян // Письма о материалах. 2015. Т.5. вып. 2. C.142–146. http://doi.org/10.22226/2410-3535-2015-2-142-146.
- A.A. Drozdov, V.A. Valitov, K.B. Povarova, O.A. Bazyleva, E.V. Galieva, S.V. Ovsepyan, «The solid-phase joints of high-temperature nickel alloy with ultrafine-grained structure for disks and Ni3Al based single-crystal blade alloy». Letters on Materials. 2015. V.5. №2. P.142–146.
- Патент № 2608118 РФ : МПК B23K 20/14, B23K 20/22. Способ изготовления биметаллического изделия / Валитов В.А., Мулюков Р.Р., Оспенникова О.Г., Поварова К.Б., Базылева О.А., Галиева Э.В., Литфуллин Р.Я., Овсепян С.В., Дмитриев С.В., Ахунова А.Х., Дроздов А.А., Мухаметрахимов М.Х. ; заявитель и патентообладатель ИПСМ РАН. – заявка № 2015128846 ; заявл. 15.07.2015; опубл. 13.01.2017. Бюл. №2. 21 с.
- Patent RU №2608118 : IPC B23K 20/14, B23K 20/22. The method of manufacturing a bimetallic product / Valitov V.A., Muliukov R.R., Ospennikova O.G., Povarova K.B., Bazyleva O.A., Galieva E.V., Litfullin R.Ya., Ovsepyan S.V., Dmitriev S.V., Akhunova A.Kh., Drozdov A.A., Mukhametrakhimov M.Kh. ; applicant and patent holder IPSM RAS. – Аpplication №2015128846 ; zajavl. 15.07.2015 : opubl. 13.01.2017. Bul. №2. 21 p.
- Поварова, К.Б. Формирование градиентных структур в зоне соединения деформируемого никелевого и монокристаллического интерметаллидного сплавов при термодиффузионной сварке давлением и термической обработке / К.Б. Поварова, В.А. Валитов, А.А. Дроздов, О.А. Базылева, Э.В. Галиева, Э.Г. Аргинбаева // Металлы. 2018. №1. C.48–57.
- K.B. Povarova, V.A. Valitov, A.A. Drozdov, O.A. Bazyleva, E.V. Galieva, E.G. Arginbaeva, «Formation of gradient structures in the zone of joining a deformable nickel alloy and a single-crystal intermetallic alloy during thermodiffusion pressure welding and subsequent heat treatment». Russian Metallurgy (Metally). 2018. V.2018. №1. Р.42–50. doi: 10.1134/S0036029518010111.
Дополнительные файлы
