Изготовление лопаток

С 2000 года успешно освоено производство штампованных заготовок рабочих лопаток 5 ступени цилиндра низкого давления турбины мощностью 1000 МВт. Материал лопатки ВТ-6 (аналог Тi6Al4V)масса штамповки 38 кг. Предел прочности материала не менее 920 МПа.

В настоящее время указанные лопатки работают на Ровенской АЭС (Россия), АЭС «ТяньВань» (Китай),АЭС «Бушер»(Иран), АЭС «Кудом-Кулам» (Индия).

Освоение этого вида штамповки создало конкурентные преимущества компании ОАО «Силовые машины» перед фирмами: «Сименс» (Германия), «Альстом» (Франция), «Тошиба», «Мицубиси» (Япония), «Вестингауз» (США).

9 сентября 2009 года совет директоров ОАО «Концерн «Авента» принял решение об организации производства турбинных лопаток для компрессоров газоперекачивающих агрегатов. В производственную программу включены как рабочие, так и направляющие лопатки турбин ГТК-10(ГТК-12); ГТ-750-6; ГТТ-3М.

Производство турбинных лопаток началось с сентября 2011 г.

Мы являемся пионерами освоения крупногабаритных лопаток (общей длиной боле 1300мм) из двухфазного (α+β) сплава ВТ-6. Указанные лопатки в настоящее время эксплуатируются на АЭС в г. Кудам-Кулам (Индия), на Ровенской АЭС (Украина), на АЭС Бушер (Иран), на АЭС Тянь Вань (Китай).

В процессе освоения мы накопили большой опыт в различных аспектах указанного производства: стойкость штампов, кратковременная и длительная прочность материала лопаток, равномерность припуска под мех. обработку, минимальные сроки подготовки производства.

Сотрудничество с нами будет полезно предприятиям, выпускающим паровые и газовые турбины.

Деформируемые титановые сплавы используются в качестве материала рабочих лопаток паровых турбин, работающих длительное время под воздействием высоких центробежных нагрузок, подверженных коррозионному и эрозионному износу, используются деформируемые титановые сплавы.

В газовых турбинах указанные сплавы используются для изготовления рабочих лопаток первых ступеней осевых компрессоров.

В паровых турбинах титановые сплавы используются для изготовления лопаток последних ступеней цилиндров низкого давления. За счет низкой плотности материала (~ 4,5 г/см3) и высокой прочности (≥ 900 МПа) титановые лопатки обладают удельной прочностью в 2 раза больше чем стальные. Несмотря на высокую стоимость материала (титан дороже стали в 10 раз), использование титановых лопаток остается единственным техническим решением задач, которые конструктор ставит перед технологом..

Задачи, которые сейчас решает энергомашиностроение – это увеличение единичной мощности агрегата, снижения габаритов турбины, максимальный отбор мощности с единицы "рабочего тела", уменьшение времени выхода турбины на рабочие параметры, что напрямую связано с массой ротора.

Кроме всех преимуществ, которые несет использование титана в турбинах, имеется и одна серьезная проблема, не решенная на протяжении 40 лет: защита входной кромки лопатки от эрозионного износа. Для стальных лопаток этот вопрос снят с помощью напайки на входную кромку стеллитовых пластин, но это не приемлемо для титана. Покрытие лопаток нитридом титана (ионная имплантация) с нашей точки зрения неэффективно, т.к. малая толщина имплантируемого слоя (7 мкм) выдерживает не более100–200 часов эксплуатации и не обеспечивает повышение ресурса лопатки на 15 – 20%, как того желают конструктора.

Основные марки титана, применяемые в турбостроении: ВТ-3-1; ВТ-6; ВТ-9, ВТ-22; ВТ-5 поставляются в виде прутков по ОСТ 9.0006-86 с хим. составом по ОСТ 1-90013-81.

Штампованные заготовки турбинных лопаток изготавливаются ОАО "Корпорация ВСМПО-АВИСМА" по ОСТ 9.0002-86.