Новую технологию упрочнения лопаток паровых турбин, которая повышает их устойчивость к эрозии и увеличивает срок службы, разработали и запатентовали ученые СПбГМТУ. Это позволит повысить надежность паротурбинных установок, которые используют в энергетике и промышленности, сообщили в пресс-службе вуза.
Турбинные установки играют важнейшую роль в современной энергетике, поэтому поиск новых методов увеличения срока их службы является важной задачей, рассказали исследователи Санкт-Петербургского государственного морского технического университета (СПбГМТУ). По их словам, эрозия это одна из основных причин повреждения лопаток ступеней паровых турбин, способная вывести их из строя за 4-5 лет. Это происходит из-за того, что они работают в среде влажного пара и подвержены разрушению из-за воздействия капель воды.
Разработка технологии, которая обеспечит защиту лопаток из мартенситных сталей от эрозии входной кромки, началась в университете в 2022 году. До этого момента на промышленных предприятиях (как в России, так и в мире в целом) не существовало методов локальной комбинированной закалки, позволяющих добиться требуемого уровня надежности установок.
Для решения этой проблемы ученые разработали и запатентовали принципиально новую технологию комбинированной, лазерно-индукционной, закалки. Как объяснили исследователи, этот метод позволяет термоупрочнять именно те зоны лопаток, которые наиболее подвержены эрозионному износу.
«Мы работали над этой задачей два года. Наша технология интегрируется непосредственно в производственный цикл изготовления лопаток», — рассказал начальник отделения промышленных лазерных и электрофизических технологий ИЛИСТ СПбГМТУ Вячеслав Осипов.
Российский подход имеет ряд преимуществ перед аналогами и лишен их недостатков, утверждают в университете. К примеру, немецкая разработка использует лазерные источники тепла и менее эффективна при глубине закалки более двух миллиметров. Кроме того, она требует более дорогостоящего оборудования.
«Сейчас мы завершаем работы по закалке опытной партии лопаток для подтверждения стабильности и качества нашего процесса термоупрочнения и переходим к работам по серийному упрочнению лопаток по заказу индустриального партнера», — отметил Вячеслав Осипов.Учеными получен патент на изобретение №2833956 «Способ поверхностного термоупрочнения изделий из металлических материалов и сплавов».
На данном этапе перед исследователями вуза и индустриальным партнером стоит задача создания цеха с установками для комбинированной закалки всей номенклатуры лопаток индустриального партнера и других предприятий энергетического машиностроения.
Обсуждение