Совершенствование технологии диффузионной сварки узлов ГТД из разнородных материалов

  • автор:
  • специальность ВАК РФ: 05.07.05
  • научная степень: Кандидатская
  • год, место защиты: 2003, Самара
  • количество страниц: 142 с. : ил.
  • бесплатно скачать автореферат
  • стоимость: 240,00 руб.
  • нашли дешевле: сделаем скидку
  • формат: PDF + TXT (текстовый слой)
pdftxt

действует скидка от количества
2 диссертации по 223 руб.
3, 4 диссертации по 216 руб.
5, 6 диссертаций по 204 руб.
7 и более диссертаций по 192 руб.
Титульный лист Совершенствование технологии диффузионной сварки узлов ГТД из разнородных материалов
Оглавление Совершенствование технологии диффузионной сварки узлов ГТД из разнородных материалов
Содержание Совершенствование технологии диффузионной сварки узлов ГТД из разнородных материалов
Вы всегда можете написать нам и мы предоставим оригиналы страниц диссертации для ознакомления
Глава 1. Современное состояние вопроса по неразъемным соединениям узлов из разнородных материалов применительно к турбоагрегатам и двигателям.
1.1. Конструктивно-технологические особенности узлов ГТД из разнородных материалов
1.2. Состояние и перспективы применения диффузионной сварки в производстве узлов авиационных ГТД и турбоагрегатов
1.3. Теоретические аспекты в технологии получения соединений из разнородных материалов методом диффузионной сварки
1.4. Выводы по главе. Цель и задачи исследования
Глава 2. Теоретические и экспериментальные исследования процессов диффузионной сварки через специальные прослойки
2.1. Постановка математической модели процессов диффузионного массопереноса в многослойных конструкциях из разнородных материалов
2.2. Методика решения краевой задачи диффузии для трехслойной системы барьерных прослоек с нулевым начальным условием
2.3. Методика решения методом функций Грина краевой задачи диффузии для многослойной системы барьерных прослоек с произвольным начальным условием
2.4. Оборудование и методики экспериментальных исследований диффузионных процессов при контактном взаимодействии разнородных материалов через специальные прослойки
2.5. Результаты теоретических и экспериментальных исследований Выводы по главе
Глава 3. Комплексные исследования физико-механических свойств диффузионных соединений разнородных материалов

3.1. Влияние рабочих температур на механические свойства
соединений из разнородных материалов
3.2. Термостойкость диффузионных соединений разнородных материалов со специальными прослойками
3.3. Работоспособность диффузионных соединений в условиях воздействия циклических нагрузок
Выводы по главе
Глава 4. Разработка и внедрение технологии диффузионной сварки
узлов авиационных ГТД
4.1. Технология диффузионной сварки роторов турбин малоразмерных ГТД
4.2. Технология диффузионной сварки модулей уплотнения валов авиационных ГТД
4.3. Использование результатов работы в других отраслях машиностроения
4.4. Экономическая эффективность от внедрения результатов
работы
Выводы по главе
Общие выводы по работе
Список использованных источников
Приложения

В различных машиностроительных отраслях промышленности нашей страны: аэрокосмической, авиационной, автомобильной, судостроении, нефтяного и газового оборудования и других широкое распространение нашли газотурбинные двигатели (ГТД), установки и турбоагрегаты.
Повышение эксплуатационных характеристик и экономической эффективности ГТД и турбоагрегатов является одной из важных народнохозяйственных проблем в современном двигателестроении. В настоящее время отчетливо наблюдается тенденция в росте температуры сгорания топлива, в повышении мощности и коэффициента полезного действия, ресурса и экологичности двигателей. Так, например, снижение на 20-30 градусов температуры нагрева материала турбинных лопаток в процессе эксплуатации путем совершенствования систем их охлаждения приводит к росту ресурса в 3-4 раза.
Для решения этих проблем в двигателестроении широко разрабатываются и применяются новые материалы со специальными свойствами: жаропрочностью, жаростойкостью, термостойкостью, высокими усталостными и другими характеристиками. К таким материалам относятся новые жаропрочные никелевые, кобальтовые, титановые и алюминиевые сплавы, сплавы, полученные методами направленной кристаллизации, высокопрочные жаростойкие стали, композиционные материалы, керамики и т.п.
Они имеют достаточно сложный состав и структуру, обеспечивающие их специальные свойства. Для наиболее целенаправленного использования этих свойств в условиях эксплуатации элементы конструкций ГТД и турбоагрегатов целесообразно изготавливать составными из однородных и разнородных сочетаний материалов. При этом в наиболее полной мере реализуются достоинства каждого из используемых материалов, что

от концентрации. Поскольку нас интересуют предельные возможности по ресурсу барьерных прослоек и, кроме того, скорость диффузии определяется формулой Арениуса D = D0 exp (-E/RT), можно в расчетах использовать постоянные значения коэффициентов диффузии, равные их значениям при максимальных температурах сварки и эксплуатации. В связи с тем, что площадь свариваемых поверхностей существенно больше глубины проникновения диффундирующих элементов, можно рассмотреть уравнения диффузии в одномерной постановке. Хотя известно, что пластическое деформирование существенно влияет на процессы диффузии, тем не менее, при деформировании тонких прослоек при сварке их пластическая деформация незначительна и часто не учитывается в практических расчетах 1***1. Кроме того, так как коэффициенты диффузии основных материалов выбираются с учетом коэффициентов безопасности, можно считать, что коэффициенты диффузии системы не зависят от условий ее деформирования в процессе сварки.
Таким образом, (1) можно записать в виде:
^ = <2-2> где ci, С2 , С} , с4 соответственно концентрации титана, ванадия, меди и железа, D;2 - коэффициент диффузии титана в ванадий, D23 - коэффициент диффузии ванадия в медь, Du - коэффициент диффузии ванадия в сталь, D32 - коэффициент диффузии меди в ванадий, D43 — коэффициент диффузии железа в медь.
Для решения поставленной задачи достаточно рассмотреть трехслойные системы титан - ванадий - медь и ванадий — медь - сталь, при этом уравнение (2.2) необходимо дополнить начальными и граничными условиями.
Анализ диффузии атомов ванадия в медь и сталь при сварке и эксплуатации изделия можно представить следующей схемой (рис.2.4):
Вы всегда можете написать нам и мы предоставим оригиналы страниц диссертации для ознакомления

Рекомендуемые диссертации данного раздела