В процессе эксплуатации турбин возникают задачи восстановления и ремонта изношенных лопаток, испытывающих большие нагрузки во время их работы. Засасывание инородных частиц в турбину приводит к повреждениям входных кромок лопаток, появлению забоин и изменению их геометрий. Производство одной лопатки весьма длительный и ресурсоемкий процесс, что служит причиной ее высокой стоимости. Используются различные методы по их восстановлению, позволяющие снизить затраты на обслуживание турбины, повысить ее надежность и увеличить срок службы. Таким образом, для достижения этих целей необходимо периодически производить ремонт турбины.
В Лазерном центре НИЯУ МИФИ аспирантом Д.П. Быковским под руководством доцента кафедры №37 В.Н. Петровского были проведены исследования, которые показали, что решение данной проблемы возможно с применением одной из разновидностей аддитивных технологий – лазерной газопорошковой наплавки.
Процесс восстановления формы лопатки состоит из последовательного нанесения валиков друг на друга на поврежденную кромку лопатки. На восстанавливаемую поверхность подается металлический порошок коаксиально с излучением непрерывного волоконного лазера. После плавления и остывания металлического порошка на поверхности лопатки образуется валик. В результате, можно наносить один валик на другой, создавая многослойную структуру необходимой высоты.
В Лазерном центре проведена работа по подбору материала порошка, выбору оптимальных технологических режимов (скорости сканирования поверхности, расхода порошка, мощности лазерного излучения, зазора между соплом и лопаткой и др.) для формирования слоев со свойствами не хуже, чем у материала самой лопатки.
Рис.2: процесс восстановления лопаток методом лазерной газопорошковой наплавки