Технологии изготовления лопаток и дисков турбин

Передовые технологии Neway включают точное литьё лопаток турбин с использованием методов монокристаллического литья и направленной кристаллизации. Мы производим порошковые диски турбин с применением HIP и передовых методов ковки. Технология двухфункциональных (dual-performance) турбинных дисков интегрирует порошковые сплавы и диффузионное спекание HIP, обеспечивая повышенную долговечность и жаростойкость для авиационных применений следующего поколения.

Метод измельчения дендритной микроструктуры монокристалла

Первичный шаг дендрита λ — ключевой масштабный параметр монокристаллической структуры и важнейший индикатор качества. Чем меньше значение λ, тем тоньше дендритная структура и тем лучше механические свойства отливки. В настоящее время процесс HRS широко используется в стране и за рубежом для получения монокристаллических отливок из жаропрочных сплавов. Из-за низкого градиента тенура G в процессе HRS дендритная структура монокристаллических отливок имеет высокие значениЯ. Для их удовлетворения были разработаны модифицированные методы, такие как охлаждение жидким металлом (LMC) и литьё с газовым охлаждением (GCC), обеспечивающие высокоэффективное DS/SC-литьё.

Технология	Преимущества	Ссылка
Технология мелкокристалличности	В условиях радиационного теплообмена температурный градиент многократно увеличивается благодаря улучшенной теплоизоляции между горячими и холодными зонами, что заметно уменьшает шаг дендрита. Новая технология отличается низкой стоимостью и высокой эффективностью. Она получила широкое применение при производстве монокристаллических лопаток.	Подробнее >>
Технология ультрамелкого кристалла	Развита на основе технологии мелкокристалличности и существенно повышает эффективность теплоотвода по всей поверхности оболочки формы. Температурный градиент G дополнительно увеличивается, междендритный шаг уменьшается, что даёт заметный эффект.	Подробнее >>

Узнать больше

Подготовка направляющих лопаток монокристалла и технология многоинтегрированного литья

В сравнении с узкими рабочими лопатками, направляющие лопатки из-за широкой геометрии сложнее получить как монокристаллические отливки. При вертикальном или горизонтальном расположении трудно обеспечить рост монокристалла от малого кристаллизатора до широкой кромочной плиты, что легко приводит к дефектам смешанного кристалла.

Технология	Описание	Ссылка
Метод литья одиночной лопатки	Для сдвоенных и многократных направляющих лопаток площадь кромочной плиты растёт экспоненциально, усложняя получение монокристалла. Обычно отливают поштучно и затем сваривают. Процесс сложен, а протечки по шву часто ведут к браку — это серьёзная проблема при производстве авиадвигателей.	Подробнее >>
Новый процесс подготовки направляющей лопатки	Наклонная сборка формы лопатки обеспечивает плавный переход от селектора к кромочной плите, последовательную кристаллизацию тела лопатки и кромочной плиты в наклонном вверх направлении, эффективно предотвращая смешанные кристаллы и заметно снижая пористость на верхней поверхности отливки.	Подробнее >>

Узнать больше

Подготовка направляющих лопаток монокристалла и технология многократного интегрированного литья

Процесс литья монокристаллических направляющих лопаток использует метод селекции кристалла или затравочный метод для точного контроля ориентации зёрен, снижая дефекты, такие как трещины и включения. Оптимизация направления роста кристалла ([001]) повышает характеристики высокотемпературных узлов (например, лопаток турбин), улучшая прочность и термостойкость в аэрокосмической и энергетической отрасли.

Технология	Описание	Ссылка
Метод селекции кристалла	Выбор кристаллов с заданной ориентацией в процессе литья. Обеспечивает управляемый рост монокристалла для достижения требуемых свойств лопаток турбин.	Подробнее >>
Затравочный метод	Более сложная технология, при которой заранее подготовленная затравка задаёт ориентацию растущей кристаллической структуры. Обеспечивает лучший контроль как первичных, так и вторичных направлений, особенно для управления ориентацией зёрен.	Подробнее >>
Типовые проблемы затравочного метода	Неполное расплавление, образование трещин, включения и окисление в процессе литья при использовании затравки. Эти факторы ухудшают качество и целостность монокристаллических отливок.	Подробнее >>
Улучшенные результаты	Совершенствование литья с затравкой в сочетании с улучшениями термообработки и плавки снизило количество дефектов (например, трещин и включений) и улучшило контроль ориентации кристалла.	Подробнее >>
Контроль направления кристалла	Ключевая технология для литья монокристаллических лопаток турбин, где тщательно контролируют ориентацию зёрен, в т.ч. направление роста. Правильная ориентация оптимизирует прочность и устойчивость к термонапряжениям.	Подробнее >>

Узнать больше

Комплексный контроль кристаллических дефектов в монокристаллических отливках

Мы фокусируемся на контроле дефектов монокристаллических отливок: посторонних зёрен, фреклов, лент, рекристаллизации и малоугловых границ. Путём оптимизации процессов кристаллизации, термообработки и конструкции формы дефекты минимизируются. Технология критична для изготовления высокопроизводительных лопаток турбин и аэрокосмических компонентов.

Дефекты	Описание	Ссылка
Посторонние зёрна (Stray Grain)	Формирование: результат неправильного охлаждения, приводящего к несогласованному росту зёрен. Профилактика: усиление контроля температурных градиентов и обеспечение направленной кристаллизации.	Подробнее >>
Фреклы (Freckle)	Формирование: вызвано конвективными потоками, переносящими примеси при кристаллизации. Профилактика: корректировка теплового градиента формы и снижение конвекции путём оптимизации условий литья.	Подробнее >>
Ленты (Sliver)	Формирование: возникает из-за неоднородности полужидкой зоны при затвердевании. Профилактика: стабилизация параметров кристаллизации и предотвращение возмущений фронта затвердевания.	Подробнее >>
Рекристаллизация	Формирование: возникает при термообработке из-за температурных перепадов, вызывающих рост и рассогласование зёрен. Профилактика: поддержание равномерной температуры при послелитейных операциях для исключения рекристаллизации.	Подробнее >>
Малоугловая граница	Формирование: следствие небольших несоосностей ориентации зёрен при охлаждении. Профилактика: оптимизация скоростей охлаждения и обеспечение равномерного затвердевания для предотвращения рассогласований.	Подробнее >>

Узнать больше

Технология обнаружения включений

Технология обнаружения включений выявляет и анализирует примеси в металлических порошках и турбинных компонентах с использованием стереомикроскопов, СЭМ и ультразвукового контроля. Обнаруживая включения размером до 0,4 мм, технология обеспечивает чистоту материала и структурную целостность — критично для авиации и энергетики, где даже малые дефекты опасны для безопасности и эффективности.

Технология	Описание	Ссылка
Устройство обнаружения включений	Специализированный комплекс, сочетающий несколько методов для идентификации и измерения включений как в порошках, так и в твёрдых материалах. Обеспечивает высокоточное ситование и контроль чистоты суперсплавов и других материалов.	Подробнее >>
Микроскопия и анализ на СЭМ	Методы для обнаружения включений на макро- и микроуровне, получения детальных изображений дефектов и выполнения точного анализа состава.	Подробнее >>
Ультразвуковой контроль	Бесконтактный метод выявления внутренних дефектов без повреждения детали. Критически важен для контроля дисков ВД турбин в авиации и энергетике.	Подробнее >>
Анализ морфологии включений	Изучение размера, формы и состава включений позволяет улучшать процессы и предотвращать дефекты. Анализ помогает совершенствовать методы порошковой металлургии и литья для обеспечения высокого качества материала.	Подробнее >>
Малоугловая граница	Формирование: следствие небольших несоосностей ориентации зёрен при охлаждении. Профилактика: оптимизация скоростей охлаждения и обеспечение равномерной кристаллизации для предотвращения рассогласований.	Подробнее >>

Узнать больше

Прогноз ресурса монокристаллических лопаток

Технология прогнозирования ресурса монокристаллических лопаток оценивает ползучесть, малоцикловую и термомеханическую усталость на основе испытаний и моделирования. Учитывает ориентацию кристалла и границы зёрен для прогнозирования срока службы в экстремальных условиях. Применяется в авиации и энергетике, повышая надёжность, оптимизируя обслуживание и предотвращая отказы.

Технология	Описание	Ссылка
Испытания на ползучесть и усталость	Длительные нагрузки (ползучесть) и циклические нагружения (усталость), имитирующие реальные условия эксплуатации лопаток турбин.	Подробнее >>
Модели численного моделирования	Прогнозируют поведение материала под нагрузкой с учётом ориентации кристалла, структуры и термоциклирования. Модели валидируются сравнением с экспериментом.	Подробнее >>
Термомеханическая усталость	Оценивает поведение материалов при совместном воздействии температурных и механических нагрузок, что особенно важно для узлов, работающих при экстремальных температурах.	Подробнее >>
Моделирование анизотропного материала	Учитывает направленную (анизотропную) природу свойств монокристаллических суперсплавов, повышая точность прогнозов работоспособности.	Подробнее >>

Узнать больше

Продление срока службы компонентов

Процесс включает анализ причин отказов и внедрение мер улучшения: конечно-элементное моделирование, точный контроль состава, оптимизацию технологии производства и регулирование режимов термообработки — для увеличения срока службы компонента.

Технология	Описание	Ссылка
Численное моделирование методом конечных элементов (FEM)	Прогноз напряжений, деформаций и потенциальных зон отказа до изготовления или в процессе эксплуатации. Помогает выявлять слабые места при заданных нагрузках и условиях.	Подробнее >>
Точный контроль состава	Оптимизация химсостава для повышения прочности, усталостной стойкости и термостабильности, напрямую влияющих на срок службы.	Подробнее >>
Оптимизация производственного процесса	Совершенствование литья, ковки и мехобработки для снижения дефектности, улучшения структуры и повышения долговечности изделий.	Подробнее >>
Регулирование термообработки	Подбор температур, выдержек и скоростей охлаждения для оптимизации микроструктуры, повышения жаропрочности и усталостной долговечности.	Подробнее >>