Analysis of geometry dependencies of bead shaping was carried out at full-scale modelling of technologically possible cross-sections of beads deposited on narrow substrate of 0.5-5.0 mm thickness. The tasks were specified for technological regulation of shape of single-layer bead and series of process criteria was stated, namely efficient rising of narrow substrate being deposited, optimum effective cross-section of the bead and acceptable side machining allowances. Proposed are the formulae for estimation engineering calculations determining the relationship between required height of deposited layer, bead size, mass of deposited metal and filler consumption. 16 Ref., 3 Tables, 9 Figures. K e y w o r d s : microplasma powder cladding, nickel heat-resistant alloy, narrow substrate, full-scale modelling of bead cross-section, process criteria of bead shape
In current work, peculiarities of the micro-plasma powder welding deposition process applied to the batch refurbishment of D-18T aircraft engine HPT blades made of ZhS32-VI nickel superalloy with limited weldability have been studied. It has been demonstrated that extending operating resource over 6-8 thousand hours leads to an increase in ZhS32-VI “base-deposited metal” weld’s cracking susceptibility during welding and subsequent thermal processing operations. It has been shown that providing stable forming of deposited bead on the shroud edge’s surface requires applying nonstationary impulse modes of straight polarity welding current. Considering the significant amount of technological parameters of the process studied, subjective analysis of such welding modes is extremely complicated. We have introduced the method of specifying requirements for such single-layer micro-plasma powder welding deposition modes with welding current in a range of 7-20 A according to the criteria of effective arc heating power and heat input, which involves using the system for registration and digital processing of welding current-welding bead deposition time dependency. Based on the analysis of statistical data on the quantitative evaluation of cracking susceptibility of the investigated weld, the optimal range of average values has been discovered for these generalized welding deposition mode parameters to be applied in a manual or automated process, which provides no more than several percent of cracked blades detected at the end of refurbishment technological cycle. We have shown that significant technological parameters, which affect the amount of technological defects during mentioned blades’ refurbishment, are the average value of effective welding current and ZhS32 superalloy powder quality, primarily determined by oxygen and nitrogen average weight content in its dispersed particles. It was also shown that the increase in average weight content of gas impurities in the filler powder, primarily oxygen, causes a significant increase in energy consumed on deposited bead formation during the micro-plasma powder deposition process. An initial quality control method for the ZhS32-VI filler powder range has been proposed. The method is based on the average weight content of oxygen and nitrogen, evaluated by reducing fusion in transporting gas flow and on evaluation criteria of effective arc heating power and heat input average values of witness sample blades’ refurbishment process and their conformity to previously defined optimal. An evaluation of future application possibilities for registration systems and deposition mode analysis in batch repair conditions of nickel superalloy aircraft parts has been introduced.
P u b l i s h e d M o n t h l y Si n c e 2 0 0 0 English translation of the monthly « Avtomaticheskaya Svarka» ( Automatic Welding) j ournal published in Russian since 1948 ED I TOR I A L B OA R D Ed i t o r -i n -Ch i e f B . E. P a t o n Su b s c r i p t i o n s , issues per year, air postage and packaging included. B ack issues available.
ввиду необходимости увеличения размеров восстанавливаемых наплавкой поврежденных участков кромок лопаток ави-ационных гтД из никелевых жаропрочных сплавов на высоту 5…15 мм при микроплазменной порошковой наплавке на узкую подложку менее 3 мм требуется уточнение закономерностей формообразования наплавляемого металла. Для условий соответствующей однослойной наплавки исследован диапазон изменения энергетических показателей процесса в системе «эффективная тепловая мощность дуги-погонная энергия-площадь поперечного сечения наплавленного валика» и оценена действенность технологического управления поперечным сечением наплавляемого слоя. Установлено, что в условиях огра-ниченной глубины проплавления основного металла площадь поперечного сечения наплавляемого валика наиболее эффек-тивно регулируется за счет изменения погонной энергии в диапазоне 100...1600 Дж/мм. предполагается, что установленная технологическая взаимосвязь между величиной погонной энергии, высотой и площадью поперечного сечения наплав-ляемого валика будет способствовать формированию дополнительных критериев предотвращения образования трещин в сварном соединении «основной -наплавленный металл» при восстановлении деталей авиационных двигателей из никелевых жаропрочных сплавов многослойной микроплазменной порошковой наплавкой. библиогр. 18, табл. 4, рис. 8.
Разработана методика оценки кратковременных механических свойств сварного соединения «основной-наплавленный металл» трудносвариваемых никелевых жаропрочных сплавов типа ЖС6 при высоких температурах, имитирующего восстановление кромок рабочих лопаток авиационных газотурбинных двигателей при их серийном ремонте. Обоснована, исходя из условия обеспечения технологической прочности такого сварного соединения, необходимость предельного уменьшения по сравнению с действующей нормативно-технической документацией размеров сварных заготовок и образцов для механических испытаний. Разработанная методика опробована на сервогидравлической машине MTS-810 при испытаниях образцов. Она позволила обосновать выбор режимов предварительной термической обработки с целью получения оптимальных прочностных свойств наплавленного металла ЖС6К. Библиогр. 19, табл. 4, рис. 7.
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.
hi@scite.ai
10624 S. Eastern Ave., Ste. A-614
Henderson, NV 89052, USA
Copyright © 2024 scite LLC. All rights reserved.
Made with 💙 for researchers
Part of the Research Solutions Family.