Рабочие лопатки, элементы, на которых закрепляются лопатки: ..выбор специальных материалов, меры против эрозии или коррозии – F01D 5/28

МПКРаздел FF01F01DF01D 5/00F01D 5/28
Раздел F МАШИНОСТРОЕНИЕ; ОСВЕЩЕНИЕ; ОТОПЛЕНИЕ; ДВИГАТЕЛИ И НАСОСЫ; ОРУЖИЕ И БОЕПРИПАСЫ; ВЗРЫВНЫЕ РАБОТЫ
F01 Машины или двигатели вообще
F01D Машины и двигатели необъемного вытеснения, например паровые турбины
F01D 5/00 Рабочие лопатки; элементы, на которых закрепляются лопатки
F01D 5/28 ..выбор специальных материалов; меры против эрозии или коррозии 

Патенты в данной категории

ЛОПАТКА ВЕНТИЛЯТОРНОГО РОТОРА И ВЕНТИЛЯТОР

Лопатка вентиляторного ротора содержит перо и хвостовик, изготовленные из композитного материала, а также металлическую обшивку. Хвостовик лопатки выполнен у базового конца пера лопатки с возможностью соединения с пазом диска вентилятора. Обшивка прикреплена к передней кромке пера лопатки и проходит в направлении размаха для защиты ее передней кромки. Обшивка включает в себя основную часть и пару соединительных фланцев, продолжающихся от ее задних кромок. Обшивка разделена на базовый сегмент обшивки со стороны базового конца пера лопатки и верхний сегмент обшивки со стороны верхнего конца пера лопатки, плавно продолжающийся от базового сегмента. Длина верхнего сегмента не превышает длины базового сегмента обшивки в направлении размаха. Длина k основной части обшивки в предполагаемом месте удара составляет 10% k 60% хорды, а предполагаемое место удара находится на расстоянии 80% размаха от базового конца обшивки. Длина m обшивки вдоль торцевой кромки лопатки вентиляторного ротора составляет m 40% хорды. Другое изобретение группы относится к вентилятору, содержащему диск, имеющий множество соединительных пазов на его наружной периферии и расположенный внутри корпуса двигателя, а также множество указанных выше лопаток вентиляторного ротора, соединенных с множеством соединительных пазов. Группа изобретений позволяет обеспечить защиту лопатки из композитного материала от повреждения посторонним предметом без существенного увеличения ее веса и снижения аэродинамических характеристик. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 6 ил.

2525026
патент выдан:
опубликован: 10.08.2014
МЕТАЛЛИЧЕСКОЕ ПОКРЫТИЕ СО СВЯЗУЮЩИМ ВЕЩЕСТВОМ С ВЫСОКОЙ ТЕМПЕРАТУРОЙ ПЕРЕХОДА ГАММА/ГАММА' И ДЕТАЛЬ

Изобретение относится к области металлургии, в частности к металлическому покрытию со связующим, и может быть использовано в качестве покрытия для детали газовой турбины. Металлическое покрытие из сплава на основе никеля для деталей газовых турбин содержит - и '-фазы и, необязательно, -фазу, при этом сплав содержит, вес.%: тантал 0,1-7,0, кобальт по меньшей мере 1, хром от 12 до 22, предпочтительно от 15 до 19, алюминий от 5 до 15, предпочтительно от 8 до 12, причем сплав предпочтительно не содержит кремний (Si), и/или гафний (Hf), и/или цирконий. Покрытие характеризуется высокими термомеханическими свойствами и стойкостью к окислению, а также длительным сроком службы. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 5 ил.

2523185
патент выдан:
опубликован: 20.07.2014
МЕТАЛЛИЧЕСКОЕ СВЯЗУЮЩЕЕ ПОКРЫТИЕ С ВЫСОКОЙ ГАММА/ГАММА' ТЕМПЕРАТУРОЙ ПЕРЕХОДА И КОМПОНЕНТ

Изобретение относится к области металлургии, в частности к металлическому покрытию с фазами - и '. Металлическое покрытие из сплава на основе никеля для деталей газовых турбин содержит - и '-фазы, при этом сплав содержит, мас.%: железо 0,5-5, кобальт по меньшей мере 1, хром по меньшей мере 1, алюминий по меньшей мере 1, и, при необходимости, тантал (Та) и/или иттрий (Y). Покрытие обладает длительным сроком службы, высокими механическими свойствами и улучшенной стойкостью к окислению. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 4 ил.

2521925
патент выдан:
опубликован: 10.07.2014
СПЛАВ, ЗАЩИТНЫЙ СЛОЙ И ДЕТАЛЬ

Изобретение относится к области металлургии, в частности к сплавам на основе никеля защитных покрытий деталей газовой турбины. Сплав на основе никеля для защитного покрытия деталей газовой турбины содержит, мас.%: 24-26 кобальта, 16-25 хрома, 9-12 алюминия, 0,1-0,7 иттрия и/или по меньшей мере одного металла из группы, содержащей скандий и редкоземельные элементы, необязательно, 0,1-0,7 фосфора, необязательно, 0,1-0,6 кремния, не содержит рений, никель - остальное. Защитный слой имеет высокую устойчивость к коррозии и окислению при высокой температуре. 3 н. и 15 з.п. ф-лы, 5 ил.

2521924
патент выдан:
опубликован: 10.07.2014
МОНОКРИСТАЛЛИЧЕСКИЙ СУПЕРСПЛАВ НА ОСНОВЕ Ni И ЛОПАТКА ТУРБИНЫ

Изобретение относится к монокристаллическому суперсплаву на основе Ni и может быть использовано для изготовления из него лопаток турбины. Сплав имеет следующий состав по массе: 6,0 мас.% или более и 9,9 мас.% или менее Co, 6,5 мас.% или более и 10,0 мас.% или менее Cr, 1,0 мас.% или более и 4,0 мас.% или менее Mo, 8,1 мас.% или более и 11,0 мас.% или менее W, 4,0 мас.% или более и 9,0 мас.% или менее Та, 5,2 мас.% или более и 7,0 мас.% или менее Al, 0,1 мас.% или более и 2,0 мас.% или менее Ti, 0,05 мас.% или более и 0,3 мас.% или менее Hf, 0-1,0 мас.% Nb и 0-0,8 мас.% Re при остатке, включающем Ni и неизбежные примеси. Сплав обладает высокими значениями жаропрочности, прочности при ползучести. 2 н. и 2 з.п.ф-лы, 7 ил.

2518838
патент выдан:
опубликован: 10.06.2014
ИНДИКАТОР ЭРОЗИИ КРЫЛЬЧАТКИ ТУРБОКОМПРЕССОРА

Способ определения эрозии крыльчатки центробежного турбокомпрессора ступени сжатия турбомашины. Крыльчатка (10) центробежного турбокомпрессора содержит ступицу (12), полотно (14), продолжающееся радиально от ступицы, и множество лопаток (16), установленных на крыльчатке. Полотно содержит индикатор (18) эрозии. Индикатор (18) эрозии содержит по меньшей мере одно ребро (20), выступающее радиально от периферийного края (22) полотна в положении задней кромки (16b) одной из лопаток (16). Причем ребро (20) имеет осевую толщину, которая меньше осевой толщины полотна (14) для образования уступа между плоской поверхностью ребра и поверхностью полотна, от которой продолжается лопатка. Для проверки вводят эндоскоп (40) в ступень (13) сжатия для проверки износа индикатора (18) эрозии крыльчатки. Исключена необходимость в демонтаже крыльчатки турбокомпрессора для проверки его эрозии, поскольку механик может проверить износ крыльчатки, направив камеру на индикатор износа. Затем, поворачивая крыльчатку турбокомпрессора, механик может легко проверить эрозию, создаваемую бороздами у хвостовиков каждой лопатки крыльчатки. Таким образом, степень эрозии можно определить при регламентном обслуживании, а не только при капитальном ремонте турбомашины. 4 н. и 3 з.п. ф-лы, 7 ил.

2516755
патент выдан:
опубликован: 20.05.2014
ДОЗВУКОВЫЕ И СТАЦИОНАРНЫЕПРЯМОТОЧНЫЕ ВОЗДУШНО-РЕАКТИВНЫЕ ДВИГАТЕЛИ

Аппарат для взаимодействия с воздухом или газом, способный выполнять функцию компрессора или детандера, содержит корпус, вал для передачи крутящего момента, ротор. Вал для передачи крутящего момента проходит через корпус с возможностью вращения вокруг оси и функционально соединен с ротором. Ротор позволяет поддерживать его устойчивое вращение при окружной скорости обода, составляющей приблизительно от 2000 до 5400 футов в секунду. Кольцевая область вокруг ротора и внутри корпуса образует проход для потока. Корпус также включает выпускное отверстие для потока, образующее проход для вытекания высокоэнергетического газа или воздуха наружу из кольцевой области или его втекания в кольцевую область. Вал содержит материал с высокой удельной прочностью на сжатие или растяжение и имеет проходы для потока, обеспечивающие прохождение потока воздуха или газа к ротору или от ротора. Некоторые части вала обмотаны намотками из волоконного жгута из материала с высокой удельной прочностью на растяжение, натягиваемыми примерно до половины их предела прочности на разрыв. Ротор окружает часть вала внутри корпуса и имеет проходы для потока газа или воздуха, пропускающие поток в радиальных направлениях и задерживающие поток от ротора в осевом направлении. Ротор содержит материал с высокой удельной прочностью на растяжение и компрессионный материал, сжатый намотками из волоконного жгута с высокой удельной прочностью на растяжение, натягиваемыми примерно до половины их предела прочности на разрыв. Материал с высокой удельной прочностью на сжатие функционально соединен с валом сжатием или, по меньшей мере, одной намоткой из волоконного жгута. Аппарат, способный выполнять функции компрессора, в функции компрессора содержит кольцевую область вокруг ротора и внутри корпуса, выполненную с возможностью формирования в процессе работы прохода для воздуха или газа от ротора к выпускному отверстию для потока в корпусе, внутри которого воздух или газ проходит по спирали в радиальном направлении от ротора наружу через кольцевую область и с уменьшением скорости. При этом кольцевая область обеспечивает в процессе работы выход потока воздуха или газа в радиальном направлении от ротора наружу. Реактивный и механический двигатели содержат описанный выше аппарат в качестве компрессора. Изобретение направлено на уменьшение расхода топлива, повышение кпд, снижение выбросов CO2 и снижение стоимости двигателя. 3 н. и 13 з.п. ф-лы, 11 ил., 8 табл.

2516075
патент выдан:
опубликован: 20.05.2014
МЕТАЛЛОКЕРАМИЧЕСКАЯ ЛОПАТКА ГАЗОВОЙ ТУРБИНЫ

Металлокерамическая лопатка газовой турбины содержит профилированную керамическую оболочку и размещенный в ее полости силовой стержень с внутренней и наружной полками. Силовой стержень снабжен упругими штырьками, наклоненными к внутренней полке силового стержня, контактирующими с внутренней поверхностью профилированной керамической оболочки и предназначенными для обеспечения устойчивости профилированной керамической оболочки и демпфирования ее колебаний. Пластинчатая пружина установлена между внутренней полкой силового стержня и нижней опорной полкой профилированной керамической оболочки и предназначена для компенсации температурных расширений профилированной керамической оболочки. С целью повышения надежности наружная полка силового стержня, являющаяся съемной, без зазора сопрягается с верхней опорной полкой профилированной керамической оболочки и крепится на наружном радиусе силового стержня. Техническим результатом является повышение надежности путем снижения динамического дисбаланса рабочего колеса и вибронагруженности двигателя в целом. 3 ил.

2510463
патент выдан:
опубликован: 27.03.2014
РЕБРО АТАКИ ДЕТАЛИ ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ, ВЫПОЛНЕННОЕ ИЗ СВЕРХУПРУГОГО МАТЕРИАЛА

Деталь (10) газотурбинного двигателя и способ ее изготовления. Предпочтительно деталь (10) является лопаткой. Деталь (10) содержит основную часть (15) и ребро атаки. Ребро атаки, по меньшей мере на части длины упомянутой детали, образовано листом (60) материала, предпочтительно сплавом с памятью формы. Лист (60) закреплен на основной части (15) и простирается от внутренней поверхности (30) к внешней поверхности (50) основной части (15) с образованием пространства (70) между листом и передней кромкой (20) основной части (15). Этот материал способен при деформации, меньшей максимальной деформации ( 2), реверсивно сверхупруго деформироваться при столкновении с посторонним телом без повреждения основной части (15). Способ изготовления детали (10) включает в себя: притупление ребра атаки основной части (15); крепление на основной части (15) листа (60) материала таким образом, что лист (60) восстанавливает профиль ребра атаки упомянутой основной части перед притуплением этого ребра атаки. Достигается деформация ребра атаки детали под действием столкновения с посторонним телом без повреждения основной части детали и восстановление первоначальной формы после столкновения с большой энергией. 3 н. и 7 з.п. ф-лы, 4 ил.

2486347
патент выдан:
опубликован: 27.06.2013
СПОСОБ АЛЮМИНИРОВАНИЯ ИЗ ПАРОВОЙ ФАЗЫ МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ ДЕТАЛИ ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ, ДОНОРСКАЯ РУБАШКА И ЛОПАТКА ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ, СОДЕРЖАЩАЯ ТАКУЮ РУБАШКУ

Изобретение относится к нанесению алюминиевого покрытия на металлическую деталь, а именно на полую деталь, содержащую внутреннюю рубашку, а также к рубашке для циркуляции охлаждающего воздуха, алюминированной полой лопатке газотурбинного двигателя и направляющему сопловому аппарату газотурбинного двигателя. Способ алюминирования путем осаждения из паровой фазы полой лопатки газотурбинного двигателя включает получение галогенида путем реакции между галогенидом и металлическим донором, содержащим алюминий, затем галогенид переносится газом-носителем и входит в контакт с полой лопаткой. Полая лопатка содержит отверстие для подачи воздуха для охлаждения и металлическую рубашку, соединенную с полой лопаткой путем прикрепления к стенке лопасти со стороны отверстия для размещения рубашки в полости. В качестве металлического донора используют металлическую рубашку, которую предварительно покрывают слоем, содержащим по меньшей мере 15 мас.% алюминия. Получается покрытие стенок внутренних полостей по всей поверхности и достаточной толщины, предохраняющее детали от эрозии и коррозии, вызываемой компонентами рабочих газов при высоких температурах. 4 н. и 9 з.п. ф-лы, 3 ил.

2485206
патент выдан:
опубликован: 20.06.2013
МОНОКРИСТАЛЛИЧЕСКИЙ СУПЕРСПЛАВ НА ОСНОВЕ Ni И ВКЛЮЧАЮЩАЯ ЕГО ЛОПАТКА ТУРБИНЫ

Изобретение относится к области металлургии, в частности к монокристаллическим суперсплавам на основе никеля. Заявлены варианты монокристаллического суперсплава на основе Ni и лопатка турбины, в которой он использован. Сплав содержит, мас.%: Со 0,0-15,0, Cr 4,1-8,0, Мо 2,1-4,5, W 0,0-3,9, Та 4,0-10,0, Al 4,5-6,5, Ti 0,0-1,0, Hf 0,00-0,5, Nb 0,0-3,0, Re 8,1-9,9, Ru 0,5-6,5, Ni и неизбежные примеси - остальное. Сплав имеет высокое удельное сопротивление ползучести в высокотемпературных средах, а лопатка турбины - малый удельный вес и может эксплуатироваться при высоких температурах. 11 н. и 2 з.п. ф-лы, 5 ил., 1 табл., 28 пр.

2482205
патент выдан:
опубликован: 20.05.2013
СПОСОБ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ ТУРБОМАШИНЫ

Изобретение относится к способу восстановления элементов турбомашины. Способ восстановления элемента турбомашины из металлического материала на основе никеля, кобальта, железа или титана с защитным покрытием из алюминия, циркония, окиси иттрия, карбида титана или карбида вольфрама, прилегающим к элементу турбомашины и имеющим толщину в пределах 0,05 мм и 0,5 мм включает проверку элемента турбомашины для выявления областей, имеющих дефект сцепления между защитным покрытием и упомянутым элементом, и устранение дефектов сцепления между защитным покрытием и упомянутым элементом. Дефекты сцепления устраняют с помощью лазерного луча со средней энергией не более 100 Вт, который направляют на каждую область, имеющую дефект сцепления, и осуществляют местное плавление защитного слоя и элемента для обеспечения неповрежденного сцепления между ними после охлаждения каждой области после выключения лазера. Указанный способ применяют для восстановления элемента турбомашины в виде лопатки. Устраняются дефекты сцепления покрытия с основой. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 3 ил.

2481937
патент выдан:
опубликован: 20.05.2013
СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ ТЕПЛОЗАЩИТНОГО ПОКРЫТИЯ НА ДЕТАЛЯХ ГАЗОВЫХ ТУРБИН ИЗ НИКЕЛЕВЫХ И КОБАЛЬТОВЫХ СПЛАВОВ

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к методам формирования теплозащитных покрытий на лопатках турбин, и в особенности газовых турбин авиадвигателей и энергетических установок. Способ формирования теплозащитного покрытия на деталях газовых турбин из никелевых или кобальтовых сплавов включает нанесение жаростойкого подслоя и формирование на подслое керамического слоя из диоксида циркония, стабилизированного оксидом иттрия. При этом жаростойкий слой наносят ионно-плазменным методом толщиной от 10 мкм до 30 мкм, затем наносят слой толщиной от 30 мкм до 500 мкм из сплава циркония с иттрием с содержанием иттрия от 5 9% вес. Затем нанесенный слой циркония с иттрием подвергают микродуговому оксидированию на всю толщину, а жаростойкий слой - на толщину от 1 мкм до 3 мкм. Жаростойкий подслой формируют из сплава состава, вес %: Сr - от 18% до 34%; Аl - от 3% до 16%; Y - от 0,2% до 0,7%; Ni - остальное или Сr - от 18% до 34%, Аl - от 3% до 16%, Y - от 0,2% до 0,7%, Со - от 16% до 30%, Ni - остальное, и их сочетания. Микродуговое оксидирование проводят в среде 3-5% водного раствора фосфата аммония, при подаче на покрываемую деталь положительного потенциала от 300 до 1100 В. Получается теплозащитное покрытие, обладающее высокими эксплуатационными характеристиками и повышенной адгезионной прочностью. 19 з.п. ф-лы, 1 ил., 2 табл.

2479666
патент выдан:
опубликован: 20.04.2013
ПАРОВАЯ ТУРБИНА И СПОСОБ ОТВОДА ВЛАГИ ИЗ ПУТИ ПОТОКА В ПАРОВОЙ ТУРБИНЕ

Паровая турбина и способ для удаления влаги из пути потока в паровой турбине. Паровая турбина содержит диафрагму, состоящую из внутреннего кольца, внешнего кольца и аэродинамических профилей, проходящих между ними. Аэродинамический имеет, по меньшей мере, один канал отбора влаги, проходящий вдоль части длины аэродинамического профиля и имеющий, по меньшей мере, одно входное отверстие, сообщающееся по потоку с путем пара, проходящим ряд аэродинамических профилей и между соседними аэродинамическими профилями, и, по меньшей мере, один канал впуска, проходящий вдоль части длины аэродинамического профиля по оси ниже по потоку, по меньшей мере, одного канала отбора влаги и имеющий, по меньшей мере, одно выходное отверстие для впуска пара в путь пара. Во внешнем кольце диафрагмы выполнена наружная полость, представляющая собой полость разделения пара/влаги. В полость поступает влага и пар, отбираемые через канал отбора влаги. Полость сообщается по потоку с каналом впуска пара для повторного впуска пара, отделенного в полости, в путь пара. Достигается решение проблемы удаления влаги, что снижает риск эрозии. Кроме того, использование изобретения позволяет избежать снижения КПД, происходящего из-за утечки/удаления пара из пути пара за счет его впуска. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 11 ил.

2478797
патент выдан:
опубликован: 10.04.2013
СПОСОБ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ФОРМЫ ПОДВИЖНОЙ ЛОПАТКИ ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ, ЛОПАТКА ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ И ГАЗОТУРБИННЫЙ ДВИГАТЕЛЬ, СОДЕРЖАЩИЙ ТАКУЮ ЛОПАТКУ

Изобретение относится к способу ремонта путем восстановления формы изношенного участка поверхности подвижной лопатки газотурбинного двигателя. При восстановлении лопатки вентилятора газотурбинного двигателя, изготовленной из титана или из титанового сплава, ножка которой имеет в сечении форму ласточкина хвоста, путем усиления участка поверхности осевой опоры ножки, осуществляют нанесение металла на упомянутый участок. На участок поверхности осевой опоры ножки наносят при помощи электролиза слой никеля, кобальта или комбинации двух этих металлов толщиной от 10 мкм до 1 мм. Электролитический раствор, используемый при восстановлении лопатки, содержит сульфамат никеля. Изобретение позволяет восстановить участок поверхности осевой опоры ножки лопатки без снижения его усталостной прочности. 5 з.п. ф-лы, 5 ил.

2471997
патент выдан:
опубликован: 10.01.2013
ЛОПАТКА СОПЛОВОЙ РЕШЕТКИ ВЛАЖНО-ПАРОВОЙ ТУРБИНЫ

Лопатка сопловой решетки влажно-паровой турбины содержит перо. Перо выполнено между входной и выходной кромками в форме выпуклой и вогнутой поверхностей. Средняя часть вогнутой поверхности пера покрыта направляющей пластиной с образованием канала и выпускной щели вдуваемого пара, расположенной со стороны выходной кромки пера. Средняя часть вогнутой поверхности пера и направляющая пластина со стороны канала и выпускной щели вдуваемого пара выполнены каждая со слоем теплоизоляции. Повышается интенсивность испарения влаги вдуваемым паром за счет уменьшения потерь тепла вдуваемого пара. 2 ил.

2467178
патент выдан:
опубликован: 20.11.2012
ЛОПАТКА ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ ДЛЯ ВОЗДУШНОГО СУДНА И СПОСОБ ЕЕ ИЗГОТОВЛЕНИЯ

При изготовлении лопатки газотурбинного двигателя из множества препрегов композиционного материала, содержащих армированное волокно и имеющих термопластичный полимер в качестве их матриц, образуют ламинат посредством ламинирования препрегов на плоской поверхности в направлении толщины. Изготовленный ламинат подвергают нагреву и воздействию давления и отформовывают в пластинчатую форму. Затем ламинат, отформованный в пластинчатую форму, снова подвергают нагреву и воздействию давления и отформовывают в деталь лопатки с трехмерной формой криволинейной поверхности. Множество деталей лопатки накладывают друг на друга и впоследствии соединяют в одно целое посредством подвода тепла и приложения давления для получения трехмерной формы поверхности лопатки. Изобретение позволяет упростить изготовление лопатки газотурбинного двигателя из композиционного материала. 2 з.п. ф-лы, 9 ил.

2462620
патент выдан:
опубликован: 27.09.2012
БРОНИРОВАННЫЙ МАШИННЫЙ КОМПОНЕНТ И ГАЗОВАЯ ТУРБИНА

Газовая турбина содержит несколько машинных компонентов. Машинный компонент имеет изготовленное из основного материала основное тело, которое снабжено в частичной зоне своей поверхности бронированием из нанесенного материала с большей по сравнению с основным материалом твердостью. Бронирование выполнено сегментированно и образовано несколькими бронированными сегментами. Бронированная частичная зона поверхности первого машинного компонента расположена смежно с бронированной частичной зоной поверхности второго машинного компонента, при этом нанесенный материал первого машинного компонента имеет другую твердость по сравнению с нанесенным материалом второго машинного компонента. В турбине жаровая труба камеры сгорания, смесительный корпус камеры сгорания и/или внутренний корпус камеры сгорания могут быть выполнены в виде машинных компонентов. Изобретение направлено на уменьшение износа конструктивных деталей турбины, работающих в сравнительно сильно термически нагружаемых областях. 4 з.п. ф-лы, 5 ил.

2451241
патент выдан:
опубликован: 20.05.2012
СПЛАВ НА ОСНОВЕ НИКЕЛЯ ДЛЯ ПРИМЕНЕНИЯ В ГАЗОВЫХ ТУРБИНАХ

Изобретение относится к области металлургии, в частности к сплавам на основе никеля, подходящим для литья конструктивных элементов газовой турбины. Заявлены способ термообработки на твердый раствор литого сплава на основе никеля и способ изготовления конструктивного элемента газовой турбины. Способ термообработки сплава, состоящего по существу из, вес.%: алюминий 3,35-3,65, титан 4,85-5,15, тантал 2,30-2,70, хром 11,50-12,50, кобальт 11,50-12,50, железо 0,0-0,15, медь 0,0-0,10, вольфрам 3,3-3,7, молибден 1,70-2,10, углерод примерно 0,04-0,12, бор 0,010-0,020, цирконий 0,0-20 миллионных долей, гафний 0,0-0,05, сера 0,0-0,0012, азот 0,0-25 миллионных долей, кислород 0,0-10 миллионных долей, никель и случайные примеси - остальное, включает нагревание до 2050° F +/-25° F и выдерживание в течение 2 часов +/-15 минут, охлаждение сплава закалкой в потоке газа до 1100° F или ниже, нагрев сплава до 1975° F +/-25° F и выдерживание в течение 4 часов +/-15 минут, охлаждение сплава закалкой в потоке газа до 1100° F или ниже, нагревание сплава до 1550° F +/-25° F и выдерживание в течение 24 часов +/-30 минут, и охлаждение сплава до 1100° F или ниже. Способ изготовления конструктивного элемента газовой турбины из литого сплава на основе никеля, включающий получение сплава и его термообработку. Сплав характеризуется пониженной плотностью, высокой прочностью и стабильностью. Конструктивные элементы газовой турбины характеризуются повышенной стабильностью и низкими рабочими напряжениями. 2 н. и 14 з.п. ф-лы, 12 ил., 12 табл.

2443792
патент выдан:
опубликован: 27.02.2012
ЖАРОСТОЙКИЙ КОМПОНЕНТ

Изобретение относится к жаростойкому компоненту такому, как, например, лопатка турбины или рабочее колесо нагнетателя, подвергающемуся трению о другой компонент в условиях высокой температуры. Жаростойкий компонент содержит основную часть из TiAl-интерметаллического соединения, имеющую поверхность трения, подвергающуюся трению о другой компонент, и стойкое к истиранию покрытие. Покрытие нанесено на поверхность трения и образовано путем осаждения в разряде материала расходуемого электрода из стойкого к истиранию металла. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 11 ил., 3 табл.

2436866
патент выдан:
опубликован: 20.12.2011
СПОСОБ СОЗДАНИЯ ЗАЩИТЫ ЛОПАТОК ПАРОВЫХ ТУРБИН

Изобретение относится к производству паровых турбин, в частности к способам создания противоэрозионной защиты входных кромок турбинных лопаток. Способ создания защиты лопаток паровых турбин заключается в закреплении на входной кромке лопатки, по длине ее периферийной части, полосы из отдельных, последовательно установленных торцами вплотную друг к другу профилированных стеллитовых пластин, вырезанных из цельной профилированной стеллитовой отливки. Цельную стеллитовую отливку предварительно подразделяют по длине на две или более частей. Пластины, вырезанные из общей для них части отливки, устанавливают последовательно от вершины лопатки, начиная с пластин из ближайшей к периферии литейной формы части отливки. Торец пластины, ближайший к периферии литейной формы, располагают со стороны вершины лопатки. Изобретение позволяет повысить надежность паровой турбины за счет повышения долговечности противоэрозионной защиты. 2 ил.

2433279
патент выдан:
опубликован: 10.11.2011
СИСТЕМА ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫХ СЛОЕВ

Изобретение относится к системе теплоизоляционных слоев. Система (1) теплоизоляционных слоев содержит первую основную сторону (2), которая предназначена для расположения на границе с подлежащей тепловой защите конструктивной частью (30), и вторую основную сторону (3), которая предназначена для расположения на границе с высокотемпературной окружающей средой (4). Система (1) теплоизоляционных слоев имеет участки (5, 6) с различными коэффициентами теплового расширения. Первый участок (5) системы (1) теплоизоляционных слоев, граничащий с подлежащей тепловой защите конструктивной частью (30), имеет первый коэффициент теплового расширения, который согласован с коэффициентом теплового расширения конструктивной части (30). По меньшей мере один второй участок (6) системы (1) теплоизоляционных слоев имеет второй, меньший коэффициент теплового расширения. Система (1) теплоизоляционных слоев выполнена в виде соединения первого керамического теплоизоляционного слоя (8), который обращен к подлежащей тепловой защите конструктивной части (30), и второго керамического теплоизляционного слоя (9), который обращен к высокотемпературной окружающей среде (4), причем первый и второй теплоизоляционные слои (8, 9) соединены друг с другом с помощью способа плазменного напыления. Система (1) теплоизляционных слоев образована одной из следующих комбинаций материалов: 7YSZ/La2Hf2O7; 7YSZ/BaZrO3; 7YSZ/LaYbO3, где первое значение обозначает материал первого теплоизоляционного слоя (8), а второе значение - материал второго теплоизоляционного слоя (9), причем 7YSZ является оксидом циркония, стабилизированным 7 мас.% оксида иттрия. Получается система теплоизоляционных слоев, обладающих улучшенной стойкостью, при типичных для газовых турбин нагрузках. 4 з.п. ф-лы, 2 ил.

2433207
патент выдан:
опубликован: 10.11.2011
ПОКРЫТИЕ (ВАРИАНТЫ), ДЕТАЛЬ ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ И СПОСОБ ЗАЩИТЫ ДЕТАЛИ ОТ ПОВРЕЖДЕНИЙ, СВЯЗАННЫХ С ВОЗДЕЙСТВИЕМ ПЕСКА

Изобретение относится к детали газотурбинного двигателя, термобарьерному покрытию (варианты) и способу защиты деталей от повреждений, связанных с воздействием песка. Термобарьерное покрытие состоит из чередующихся слоев окиси циркония, стабилизированной окисью иттрия, и слоев стойкого к воздействию расплавленных силикатов материала. Внешний слой, стойкий к воздействию расплавленных силикатов, может быть сформирован по меньшей мере из одной окиси, выбранной из группы, состоящей из окисей лантана, церия, празеодима, неодима, прометия, самария, европия, гадолиния, тербия, диспрозия, гольмия, эрбия, туллия, иттербия, лютеция, скандия, индия, циркония, гафния и титана, или может быть сформирован из окиси циркония, стабилизированной окисью гадолиния. Кроме того, между основой и системой термобарьерного покрытия может присутствовать металлическое связующее покрытие. 4 н. и 33 з.п. ф-лы, 2 ил.

2420612
патент выдан:
опубликован: 10.06.2011
ТУРБИННАЯ ЛОПАТКА ДЛЯ ПАРОВОЙ ТУРБИНЫ И ПАРОВАЯ ТУРБИНА С ТАКОЙ ЛОПАТКОЙ

Турбинная лопатка для паровой турбины включает участок пера лопатки, содержащий, по меньшей мере, в отдельных областях волокнистый композитный материал, и участок корня лопатки. Области турбинной лопатки, содержащие волокнистый композитный материал, окружены пластичным защитным слоем, препятствующим проникновению влаги в волокнистый композитный материал во время работы турбинной лопатки. Между защитным слоем и волокнистым композиционным материалом расположен электропроводящий слой или водорастворимые химические вещества для обеспечения возможности контроля функции защитного слоя. Другое изобретение группы относится к паровой турбине, содержащей указанную выше турбинную лопатку. Изобретения позволяют повысить надежность паровой турбины. 2 н. и 14 з.п. ф-лы, 10 ил.

2418956
патент выдан:
опубликован: 20.05.2011
ТУРБИННЫЙ КОМПОНЕНТ (ВАРИАНТЫ), ТУРБИНА И СПОСОБ ПОКРЫТИЯ ТУРБИННОГО КОМПОНЕНТА

Турбинный компонент содержит корень, шейку, платформу и аэродинамический профиль, имеющий наружную поверхность и внутреннюю поверхности, задающую проходные охлаждающие каналы. В одном варианте выполнения турбинного компонента на корне предусмотрено, по меньшей мере, одно первое покрытие, а на шейке предусмотрено второе покрытие, при этом состав первого покрытия отличается от второго покрытия. В другом варианте выполнения внутренняя поверхность снабжена первым покрытием, а наружная поверхность снабжена вторым покрытием, при этом первое покрытие и второе покрытие имеют различные составы. На платформе и/или на нижней стороне платформы предусмотрено третье покрытие, отличающееся от первого и второго покрытий. На шейке предусмотрено четвертое покрытие, отличающееся от третьего покрытия, а на корне предусмотрено пятое покрытие, отличающееся от четвертого покрытия. В еще одном варианте выполнения шейка снабжена первым покрытием, дно платформы снабжено вторым покрытием, при этом первое и второе покрытие имеют различные составы. На внутренней поверхности предусмотрено четвертое покрытие, а на корне предусмотрено пятое покрытие, которое является, в частности, диффузионным алюминидом, алюминизированным слоем, хромированным слоем или алюминизированным и хромированным слоем, причем пятое покрытие отличается от четвертого покрытия. Еще одно изобретение группы относится к турбине, содержащей первую ступень рабочих и направляющих лопаток и вторую ступень рабочих и направляющих лопаток, в которой рабочие лопатки первой и второй ступеней являются указанными выше турбинными компонентами. Другое изобретение группы относится к способу покрытия турбинного компонента, заключающийся в нанесения первого покрытия на все наружные и внутренние поверхности компонента, нанесении второго покрытия на первую часть покрытого компонента и нанесении третьего покрытия на вторую часть покрытого компонента, при этом первое, второе и третье покрытие имеют разные составы. Изобретения позволяют повысить надежность турбинного компонента. 5 н. и 85 з.п. ф-лы, 15 ил.

2414603
патент выдан:
опубликован: 20.03.2011
СПОСОБ ПОВЫШЕНИЯ ФРЕТТИНГ-СТОЙКОСТИ ДЕТАЛЕЙ

Изобретение относится к машиностроению и может быть применено для упрочнения деталей машин, работающих в условиях фреттинг-коррозии. Способ включает модифицирующее воздействие на материал поверхностного слоя контактирующих участков детали в паре трения путем нагрева электрической дугой. В частном случае осуществления изобретения нагрев электрической дугой производят с переплавлением материала. Повышается эффективность упрочнения детали пары трения, снижается себестоимость процесса за счет применения более простого и дешевого оборудования, а также за счет уменьшения трудоемкости обработки. 1 з.п.ф-лы, 3 ил., 1 табл.

2390581
патент выдан:
опубликован: 27.05.2010
МНОГОСЛОЙНАЯ СИСТЕМА ТЕПЛОВОЙ ЗАЩИТЫ С ФАЗОЙ ПИРОХЛОРА

Изобретение относится к слоистой системе со слоем, содержащим фазу пирохлора. Многослойная теплоизолирующая система содержит основу из жаропрочных сплавов на основе железа, никеля или кобальта, металлический связующий слой, состоящий из сплава NiCoCrAlX, где Х - иттрий и/или кремний, и/или, по меньшей мере, один редкоземельный элемент, или гафний, внутренний керамический слой из диоксида циркония, предпочтительно слой из стабилизированного диоксида циркония, нанесенный на металлический связующий слой, и наружный керамический слой, содержащий, по меньшей мере, 80 мас.%, в частности до 100 мас.% фазы пирохлора, состоящей либо из

Gd2Zr2O7, либо из Gd2Hf2O7, нанесенный на внутренний керамический слой. Толщина внутреннего слоя составляет от 10% до 50% общей толщины внутреннего слоя и наружного слоя. Получают слоистую систему, которая имеет хорошие теплоизолирующие свойства, а также хорошее сцепление с основанием и длительный срок службы. 19 з.п. ф-лы, 5 ил.

2388845
патент выдан:
опубликован: 10.05.2010
СПОСОБ ОБРАБОТКИ ЛОПАТОК ТУРБОМАШИН

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в авиационном двигателестроении и энергетическом турбостроении. Проводят имплантацию ионов одного из следующих химических элементов Cr, Y, Yb, С, В, Zr, N или их комбинации с последующим нанесением в вакууме многослойного покрытия с чередующимися слоями (Ti-TiN-Ti-TiAlN) или (Zr-ZrN-Ti-TiAlN), или (Cr-CrN-Ti-TiAlN), или (Zr-ZrN-TiA1N), или (Zr-TiAlN-Ti-ZrN), при этом количество слоев составляет 12-1560. В частных случаях осуществления изобретения толщина слоя покрытия составляет от 10 нм до 2 мкм при общей толщине покрытия от 5 мкм до 30 мкм. После нанесения каждого слоя металла или покрытия проводят ионную имплантацию. Нанесение каждого слоя покрытия проводят одновременно с ионной имплантацией легирующими ионами N, Cr, Y, Yb, С, В, Zr. Ионную имплантацию проводят при энергии ионов 300-1000 эВ и дозе имплантации ионов 1010 до 5·1020 ион/см2. Повышается стойкость покрытия к солевой коррозии, пылевой и капельно-ударной эрозии при одновременном повышении выносливости, циклической прочности и снижении трудоемкости при реализации. 7 з.п. ф-лы, 4 табл.

2373302
патент выдан:
опубликован: 20.11.2009
СПОСОБ ОБРАБОТКИ ПОВЕРХНОСТИ И СПОСОБ РЕМОНТА

Изобретение относится к способу формирования покрытия, способу ремонта тела, содержащего дефект, детали газотурбинного двигателя и газотурбинному двигателю. Покрытие формируют на ограниченном участке обрабатываемого тела. Рабочий электрод получают прессованием или прессованием и спеканием прессованного металлического порошка. Осуществляют электроразрядное осаждение для нанесения первого покрытия с рабочего электрода на обрабатываемое тело, используя обрабатываемое тело как деталь при электроразрядном осаждении. Осуществляют электроразрядное осаждение второго слоя с рабочего электрода на первый слой, используя обрабатываемое тело как деталь при электроразрядном осаждении. Заполняют поры покрытия твердым смазочным материалом. Нагревают обрабатываемое тело в вакууме, в воздухе или в окислительной атмосфере для уплотнения второго покрытия или для окисления второго покрытия, по меньшей мере, частично для генерирования вещества твердой смазки. 6 н. и 2 з.п. ф-лы, 9 ил., 1 табл.

2365677
патент выдан:
опубликован: 27.08.2009
СПОСОБ ЗАЩИТЫ ПОВЕРХНОСТИ ЛОПАТКИ

Изобретение относится к машиностроению, в частности к защите поверхности при ремонте охлаждаемых и неохлаждаемых лопаток стационарных энергетических установок авиационных газотурбинных двигателей методом горячего изостатического прессования. Перед проведением горячего изостатического прессования на поверхность лопатки наносят суспензию на основе микрошлифпорошков из электрокорунда с различной зернистостью и кремнеорганического связующего. Проводят сушку с последующим обжигом и получают защитную керамическую оболочку. Способ позволяет повысить качество ремонта лопаток за счет обеспечения защиты контактных поверхностей лопатки от окисления на операции ГИП. 4 з.п. ф-лы, 2 ил.

2365466
патент выдан:
опубликован: 27.08.2009
Наверх