Компоненты из суперсплавов, произведенные методом вакуумного литья по выплавляемым моделям, имеют ключевое значение для авиационных двигателей, энергетических систем и промышленных турбин. Эти отливки часто требуют последующей сварки для ремонта, точного соединения или сборки. Однако сварка вакуумно-литых суперсплавов — особенно никелевых марок, таких как Inconel, Rene и Hastelloy — представляет значительные трудности из-за микроликвации, горячего растрескивания и чувствительности к окислению.
Neway AeroTech предлагает соответствующие стандарту NADCAP услуги по сварке суперсплавов для турбинных лопаток, сегментов лопаток, выхлопных деталей и конструкционных отливок. Мы интегрируем TIG-сварку, лазерную сварку и сварку в вакуумных камерах с последующей термической обработкой, горячим изостатическим прессованием (ГИП) и полной неразрушающей проверкой.
Neway AeroTech применяет контролируемые сварочные процедуры, адаптированные к химическому составу сплава, структуре зерна и геометрии отливки каждой детали.
TIG-сварка с присадочным материалом, соответствующим Inconel, Rene или Hastelloy
Лазерная сварка для тонкостенных или термочувствительных зон
Вакуумные и инертно-газовые сварочные камеры для исключения окисления
Термическая обработка после сварки и ГИП для восстановления микроструктуры
Мы выполняем наплавку кончиков лопаток, сварку уплотнительных поверхностей, ремонт трещин и сборку компонентов для литых деталей из суперсплавов.
Сплав | Макс. темп. (°C) | Предел текучести (МПа) | Типичные сварные детали |
|---|---|---|---|
950 | 760 | Лопатки турбин, сегменты сопел | |
1050 | 880 | Направляющие лопатки, корпуса горячих секций | |
1050 | 880 | Камеры сгорания, кожухи | |
1175 | 790 | Переходные патрубки, выхлопные кольца |
Для этих сплавов требуются точные сварочные протоколы, чтобы предотвратить микротрещины и сохранить высокотемпературные характеристики.
Заказчик предоставил равноосные направляющие лопатки из Inconel 738 с пористостью отливки и эрозией кромок. Мы выполнили TIG-наплавку с использованием соответствующего присадочного материала Inconel, за которой последовали отпуск для снятия напряжений и рентгеновский контроль. Восстановленные детали соответствовали геометрическим и микроструктурным спецификациям OEM.
Компонент | Тип сварки | Сплав | Отрасль |
|---|---|---|---|
Направляющая лопатка турбины | Многослойная TIG-сварка | Inconel 738 | |
Вкладыш выхлопа | Лазерный шов | Hastelloy X | |
Кончик лопатки | TIG-наплавка | Rene 80 | |
Уплотнительное кольцо | TIG-сварка соединения | Inconel 713C |
Каждый сварной шов аттестован для работы в условиях термической усталости и высокочастотных нагрузок в средах сгорания и выхлопа.
Микроликвация в литых зонах увеличивает риск горячего растрескивания при плавлении
Высокое содержание гамма-прим фазы требует контролируемых межпроходных температур
Искажение тонких стенок при локальном нагреве сваркой
Огрубление зерна в ЗТВ при неправильном применении ТО после сварки
Пористость и включения из-за неправильной газовой защиты или поверхностного окисления
Подготовка соединения перед сваркой и удаление окислов с использованием контурного шлифования на ЧПУ
TIG-сварка в аргоновой среде с низким тепловложением и присадочным материалом, подобранным по сплаву
Лазерная сварка для швов субмиллиметровой толщины и малой зоны термического влияния
ГИП после сварки и термическая обработка для восстановления пластичности и микроструктуры
**Финальная доводка, контроль и опциональное нанесение ТЗП для защиты поверхности
Сегменты направляющих лопаток были сварены методом TIG с использованием проволоки Inconel 738 в контролируемой аргоновой атмосфере. Многослойные проходы были выполнены до толщины 3 мм, доведены и обработаны механически.
Термическая обработка была проведена при 980°C для снятия напряжений в ЗТВ и нормализации структуры. Опциональная обработка ГИП устранила внутреннюю пористость. Детали были пассивированы и повторно покрыты, где это было указано.
Рентгеновский НК подтвердил отсутствие пустот в сварном шве. Контроль на КИМ подтвердил размеры. СЭМ подтвердил целостность зерна и качество поверхности. Все детали были допущены к сборке турбины.
Какие марки суперсплавов обычно сваривают после вакуумного литья?
Как предотвратить растрескивание в сплавах с высоким содержанием гамма-прим фазы?
Можно ли применять ГИП после сварки для удаления пористости?
Какова минимальная толщина сварного шва для ремонта турбинных лопаток?
Какие виды обработки поверхности доступны после сварки?