- PII
- S30345391S0869573325025769-1
- DOI
- 10.7868/S3034539125025769
- Publication type
- Article
- Status
- Published
- Authors
- Volume/ Edition
- Volume / Issue number 2
- Pages
- 57
- Abstract
- The article is devoted to the development of a method for producing solid-state joints (SSJ) of blades with a disk in «blades and disks» type parts operating under conditions of high tensile, bending and thermal stresses (static, re-static, fatigue, etc.). The quality of SSJ depends on such factors as the atmosphere (degree of vacuum) during pressure welding (PW), preparation of the welded planes, temperature, magnitude and duration of pressure application during PW. The first part of the article is devoted to the study of the effect of the degree of vacuum in the PW process on the quality of welded joints, which was evaluated by the tensile strength of welded samples at room temperature. The study of the influence of SSJ conditions under conditions of superplasticity of only a disk alloy on the structure and properties of welded joints showed that samples with a specially prepared surface obtained under low vacuum conditions during SSJ demonstrate tensile strength, which, apparently, can be considered sufficient to ensure long-term operation of such a part as «blisk» in gas turbine engines. Carrying out PW under conditions of high vacuum made it possible to obtain a welded joint with tensile strength exceeding that of the least strong at room temperature welded high-heat-resistant alloy VKNA-25 with a single-crystal structure. Carrying out heat treatment (1200 °C / 6 h + 950 °C / 6 h) after PW, necessary for the formation of a coarse-grained structure in a disk alloy, ensuring its high heat resistance characteristics, does not affect the mechanical properties of welded joints.
- Keywords
- твердофазное соединение сварка давлением вакуум термическая обработка жаропрочный сплав интерметаллид монокристалл структура механические свойства
- Date of publication
- 01.04.2025
- Year of publication
- 2025
- Number of purchasers
- 0
- Views
- 27
References
- 1. Логунов, А.В. Современные жаропрочные никелевые сплавы для дисков газовых турбин / А.В. Логунов, Ю.Н. Шмотин – М.: ООО «Наука и технология», 2013. 256 с.
- 2. A.V. Logunov, Yu.N. Shmotin. «Modern heat-resistant nickel alloys for gas turbine disks». – M.: OOO «Nauka i tekhnologija», 2013. 256 p.
- 3. Литые лопатки газотурбинных двигателей: сплавы, технология покрытия под общ. ред. Е.Н. Каблова. – 2-е изд. – М.: Наука, 2006. 632 с.
- 4. Cast blades of gas turbine engines: alloys, coating technology; ed. by E.N. Kablov. – 2nd ed. – M.: Nauka, 2006. 632 p.
- 5. Дроздов, А.А. Влияние степени деформации при сварке давлением деформируемого никелевого сплава ЭП975 и монокристаллического интерметаллидного сплава ВКНА-25 на строение и свойства сварных образцов / А.А. Дроздов, К.Б. Поварова, В.А. Валитов, О.А. Базылева, Э.В. Галиева, М.А. Булахтина, Э.Г. Аргинбаева // Металлы. 2019. №6. C.53–64.
- 6. A.A. Drozdov, K.B. Povarova, V.A. Valitov, O.A. Bazyleva, E.V. Galieva, M.A. Bulakhtina, E.G. Arginbaeva. «Effect of the deformation during pressure welding of a wrought EP975 nickel alloy and a single-crystal intermetallic VKNA-25 alloy on the structure and properties of the welded joints». Russian Metallurgy (Metally). 2019. V.2019. №11. Р.1195–1204. DOI: 10.1134/S0036029519110041.
- 7. Yang, Z.W. Diffusion bonding of Ni3Al-based alloy using a Ni interlayer / Yang Z.W., Lian J., Wang J., Cai X.Q., Wang Y., Wang D.P., Wang Z.M., Liu Y.C. // J. Alloys and Compounds. 2020. V.819. Art.153324. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2019.153324.
- 8. Yuan, L. Microstructure and mechanical properties in the solid-state diffusion bonding joints of Ni3Al based superalloy / Yuan L., Xiong J., Peng Y., Shi J., Li J. // Mater. Sci. Eng. A. 2020. V.772. Art.138670. DOI: https://doi.org/10.1016/j.msea.2019.138670.
- 9. Yue, X. Effect of post-bond heat treatment on microstructure and mechanical properties of the wide gap TLP bonded IC10 superalloy with a low boron Ni3Al-based interlayer / Yue X., Liu F., Li Q., Qina H., Gaо H., Li L., Yi Y. // J. Manufact. Proc. 2020. V.54. P.109–119. DOI:10.1016/j.jmapro.2020.03.002.
- 10. Лутфуллин, Р.Я. Сверхпластичность и твердофазное соединение наноструктурированных материалов. Часть I. Влияние размера зерна на твердофазную свариваемость сверхпластичных сплавов / Р.Я. Лутфуллин // Письма о материалах. 2011. Т.1. Вып.1. C.59–64. https://doi.org/10.22226/2410-3535-2011-1-59-64.
- 11. R.Ya. Lutfullin, «Superplasticity and solid-phase bonding of nanostructured materials. Pt. I. The effect of grain size on the solid-phase weldability of superplastic alloys». Letters on Materials. 2011. V.1. №1. P.59–64.
- 12. Лутфуллин, Р.Я. Сверхпластичность и твердофазное соединение наноструктурированных материалов. Часть II. Физическая модель формирования твердофазного соединения в титановом сплаве в условиях низкотемпературной сверхпластичности / Р.Я. Лутфуллин // Письма о материалах. 2011. Т.1. Вып.2. C.88–91. https://doi.org/10.22226/2410-3535-2011-2-88-91.
- 13. R.Ya. Lutfullin, «Superplasticity and solid-phase bonding of nanostructured materials. Pt. II. Model of the solid-phase joint formation in titanium alloy under low-temperature superplasticity». Letters on Materials. 2011. V.1. №2. P.88–91.
- 14. Поварова, К.Б. Изучение свойств и выбор сплавов для дисков с лопатками (“блисков”) и способа их соединения / К.Б. Поварова, В.А. Валитов, С.В. Овсепян, А.А. Дроздов, О.А. Базылева, Э.В. Валитова // Металлы. 2014. №5. C.61–70.
- 15. K.B. Povarova, V.A. Valitov, S.V. Ovsepyan, A.A. Drozdov, O.A. Bazyleva, E.V. Valitova, «Study of the properties and the choice of alloys for bladed disks (blisks) and a method for their joining». Russian Metallurgy (Metally). 2014. V.2014. №9. P.733–741. DOI: 10.1134/S0036029514090146.
- 16. Дроздов, А.А. Формирование твердофазных соединений жаропрочного дискового никелевого сплава с ультрамелкозернистой структурой и монокристального лопаточного сплава на основе Ni3Al / А.А. Дроздов, В.А. Валитов, К.Б. Поварова, О.А. Базылева, Э.В. Галиева, С.В. Овсепян // Письма о материалах. 2015. Т.5. вып. 2. C.142–146. http://doi.org/10.22226/2410-3535-2015-2-142-146.
- 17. A.A. Drozdov, V.A. Valitov, K.B. Povarova, O.A. Bazyleva, E.V. Galieva, S.V. Ovsepyan, «The solid-phase joints of high-temperature nickel alloy with ultrafine-grained structure for disks and Ni3Al based single-crystal blade alloy». Letters on Materials. 2015. V.5. №2. P.142–146.
- 18. Патент № 2608118 РФ : МПК B23K 20/14, B23K 20/22. Способ изготовления биметаллического изделия / Валитов В.А., Мулюков Р.Р., Оспенникова О.Г., Поварова К.Б., Базылева О.А., Галиева Э.В., Литфуллин Р.Я., Овсепян С.В., Дмитриев С.В., Ахунова А.Х., Дроздов А.А., Мухаметрахимов М.Х. ; заявитель и патентообладатель ИПСМ РАН. – заявка № 2015128846 ; заявл. 15.07.2015; опубл. 13.01.2017. Бюл. №2. 21 с.
- 19. Patent RU №2608118 : IPC B23K 20/14, B23K 20/22. The method of manufacturing a bimetallic product / Valitov V.A., Muliukov R.R., Ospennikova O.G., Povarova K.B., Bazyleva O.A., Galieva E.V., Litfullin R.Ya., Ovsepyan S.V., Dmitriev S.V., Akhunova A.Kh., Drozdov A.A., Mukhametrakhimov M.Kh. ; applicant and patent holder IPSM RAS. – Аpplication №2015128846 ; zajavl. 15.07.2015 : opubl. 13.01.2017. Bul. №2. 21 p.
- 20. Поварова, К.Б. Формирование градиентных структур в зоне соединения деформируемого никелевого и монокристаллического интерметаллидного сплавов при термодиффузионной сварке давлением и термической обработке / К.Б. Поварова, В.А. Валитов, А.А. Дроздов, О.А. Базылева, Э.В. Галиева, Э.Г. Аргинбаева // Металлы. 2018. №1. C.48–57.
- 21. K.B. Povarova, V.A. Valitov, A.A. Drozdov, O.A. Bazyleva, E.V. Galieva, E.G. Arginbaeva, «Formation of gradient structures in the zone of joining a deformable nickel alloy and a single-crystal intermetallic alloy during thermodiffusion pressure welding and subsequent heat treatment». Russian Metallurgy (Metally). 2018. V.2018. №1. Р.42–50. DOI: 10.1134/S0036029518010111.
