Підвищення якості деталей газотурбінних двигунів, отриманих селективним лазерним спіканням, шляхом алмазного вигладжування

Abstract

Дисертацію присвячено вирішенню важливого науково-технічного завдання щодо розширення сфери застосування адитивних технологій та підвищення якості поверхневого шару деталей, виготовлених з нікелевих сплавів та сплавів на основі алюмініду титану, отриманих за допомогою селективного лазерного спікання. В дисертаційній роботі вперше на основі наукового підходу виконано аналіз літературних джерел та відомих досліджень, присвячених визначенню впливу на якість деталі конструктивних концентраторів напружень, обґрунтовано застосування алмазного вигладжування для покращення їх поверхневого шару. Виконано оцінку теоретичних та практичних підходів щодо застосування алмазного вигладжування для зміцнення конструктивних концентраторів напружень деталей, отриманих за допомогою традиційних та адитивних технологій насамперед селективного лазерного спікання. Визначено закономірності формування якості поверхневого шару деталей, виготовлених із сплаву ЭП609-Ш, після алмазного вигладжування та його вплив на опір втомі від застосовування даної технології зміцнення. Встановлені закономірності у формуванні якості раціонального поєднання режимних параметрів зміцнення при обробці конструктивних концентраторів напружень деталей, виготовлених із сплаву INCONEL 718 та сплаву на основі алюмініду титану OX45-3ODS, на підставі комплексного дослідження характеристик поверхневого шару і впливу на них технологічних чинників алмазного вигладжування у взаємозв’язку із зміною геометрії вигладжувача. The thesis is dedicated to the solution of an important scientific and technical task regarding the production of gas turbine engine (GTE) parts of aircrafts in the aviation and rocket- space industry and expansion of the field of additive technologies application, primarily selective laser sintering. In the thesis, for the first time, on the basis of the scientific approach the analysis of the literature sources and the known researches devoted to the definition of influence on quality parameters of structural stress concentrators was performed and the usage of diamond smoothing for their strengthening was substantiated. The evaluation of theoretical and practical approaches regarding the usage of diamond smoothing to strengthen of the structural stress concentrators of parts obtained by traditional and additive technologies, primarily selective laser sintering, was carried out. The regularities of the surface layer quality formation of the parts made of EP609 alloy after the diamond smoothing and its influence on the fatigue resistance of the used strengthening technology were determined. The regularities of the quality formation of the rational regime parameters combination of strengthening during the machining of structural stress concentrators of parts made of INCONEL 718 alloy and alloy based on titanium aluminide OX45-3ODS were established based on the integrated study of the surface layer characteristics and the influence of technological factors of diamond smoothing on them in the interaction with changes in the geometry of the smoother. The influence on the diamond smoothing efficiency of the residual porosity after selective laser sintering of the alloy based on titanium aluminide OX45-3ODS was established. The magnitude and regularities of the influence of the diamond smoothing parameters on the parameters of the residual porosity were determined.