Равнопрочной конструкции

У кристаллов появляются ветви второго порядка, свойственные дендритному строению. Последние порции расплава могут оказаться настолько концентрационно переохлажденными, что в них зарождаются новые кристаллы, которые, препятствуя росту столбчатых кристаллов, образуют в центре шва зону с равноосной структурой.

Одним из главных направлений повышения жаропрочности турбинных лопаток ГТД явились работы в области регулирования структуры отливок. При объемной кристаллизации отливки в форме структуры сплава представляет равноосный характер. Схематическое изобра-лопатки с равноосной структурой

На рис. 204 представлена макроструктура лопатки с равноосной структурой из жаропрочного сплава ВЖЛ12У. Керамическую оболочковую форму изготовляли из маршаллита, при заливке использовали сухой наполнитель - кварцевый песок. В этом варианте (рис. 205) теплоемкость формы В1ф значительно больше, чем теплоемкость с отливки Big, T-e- данный вариант способствует формированию равноосной структуры лопатки.

Рис. 204. Макроструктура лопатки с равноосной структурой. Сплав ВЖЛ12У (tnepcrfCK - 1650'С)

а - кристаллизация лопатки с равноосной структурой; б - кристаллизация лопатки с направленной структурой; / - литейная форма (указана без керамической оболочки); 2 - опока; 3 - огнеупорный наполнитель; 4 - охлаждаемый холодильник

В настоящее время возможности повышения жаропрочности никелевых сплавов с равноосной структурой за счет их легирования тугоплавкими металлами приближается к пределу. Таким образом, от кристаллического строения лопаток зависят механические свойства и жаропрочность при высоких температурах.

Переохлаждение (Д<), необходимое для начала кристаллизации, составляет: для гомогенных расплавов t - 0,2 /шь гетерогенных расплавов t - 0,1 tnsi- Схема процесса кристаллизации структуры лопатки с направленной кристаллизацией показана на рис. 205, б. Дендриты располагаются по границам кристаллитов зерен, выстроенных вдоль оси пера лопатки, а в замковой части - зерна кристаллизуются с равноосной структурой.

Сравнительные исследования образцов из сплавов ЖС6У и ЖС6Ф с различной структурой, полученных на установке ПМП-2, приведены в табл. 107. Увеличение жаропрочности при 975°С на 10% наблюдается на образцах с направленной структурой (250 МПа) по сравнению с образцами равноосной структурой (230 МПа), а на образцах с монокристаллической структурой (265 -275 МПа) существенное увеличение не получено. Если при средних температурах 700 - 800°С практически все серии сплавов ЖС6У дают выигрыш свойств в варианте монокристалла, то при повышенных температурах (950 - 1050°С) этот выигрыш для этих сплавов становится ничтожным.

Ж.С32 с монокристаллической структурой выше в четыре раза, чем у сплава ЖС6У с равноосной структурой лопатки (35 ч).

2Х13Л и Х18Н9ТЛ с равноосной структурой получены только в прессформах, облицованных листовым асбестом.

Авторы работы [132, с. 38—'42] сопоставляли сплав ВТЗ-1 с тремя структурами: зернистой равноосной, корзиночного плетения и игольчатой. Данные структуры получены в результате деформации при различных температурах. Установлено, что сплавы ВТ8 и ВТ9 с зернистой равноосной структурой имеют усталостную прочность при вибрационных испытаниях лопаток 530 МПа, со структурой корзинчато-го плетения 500 МПа и игольчатого 450 МПа. Сопоставляя усталостную прочность образцов сплавов Ti —5 % Ai — 2,5 % Sn (типа ВТ5-1) и Ti —6% AI — 4% V •(типа

Фланцевый вал 1 (рис. 34, я), нагруженный постоянным крутящим моментом, на участке между фланцем и шлицами неравнопрочен. Напряжения максимальны на шлицевом участке; между шлицами и фланцем, где наружный диаметр вала увеличен, напряжения значительно меньше. Расчет из условия постоянства момента сопротивления кручению по сечениям вала приводит к равнопрочной конструкции II.

В равнопрочной конструкции 2 суммарная ширина оснований проушин и верхнего и нижнего звеньев одинакова, что обеспечивает равенство

В равнопрочной конструкции г валу придана коническая форма, соответствующая изменению изгибающего момента вдоль оси. Равнопрочность левой (сильно нагруженной) и правой (слабо нагруженной) сторон вала достигнута приданием внутренней полости ступенчатой формы.

сти поверхностного слоя металлич. детали на заданную глубину путём хим. или электрохим. растворения с применением соляной, серной кислоты и электролиза. Осуществляется с целью получения равнопрочной конструкции, точных размеров, снижения массы детали. Применяется вместо механич. обработки при изготовлении деталей сложной формы, имеющих переменное сечение, для облегчения тонкостенных крупногабаритных деталей, к-рые нельзя обработать резанием, напр, в самолётостроении.

РАЗМЕРНОЕ ТРАВЛЕНИЕ — растворение металла хим. (реже электрохим.) путём для избират. снятия его с поверхности деталей на заданную глубину. Цель Р. т.— получение равнопрочной конструкции и снижение массы детали; иногда заменяет механич. обработку. Применяется при изготовлении деталей сложной формы, имеющих перем. сечение. Р. т. особенно рекомендуется для облегчения тонкостенных крупногабаритных деталей, к-рые нельзя обработать резанием. Р. т. наиболее распространено в самолётостроении.

Фланцевый вал 1 (рис. 34, а), нагруженный постоянным крутящим моментом, на участке между фланцем и шлицами неравнопрочен. Напряжения максимальны на шлицевом участке; между шлицами и фланцем, где наружный диаметр1 вала увеличен, напряжения значительно меньше. Расчет из условия постоянства момента сопротивления кручению по сечениям вала приводит к равнопрочной конструкции //.

В равнопрочной конструкции 2 суммарная ширина оснований проушин и ве^гхнего и нижнего звеньев одинакова, что обеспечивает равенство

В равнопрочной конструкции г валу придана коническая форма, соответствующая изменению изгибающего момента вдоль оси. Равнопрочность левой (сильно нагруженной) и правой (слабо нагруженной) сторон вала достигнута приданием внутренней полости ступенчатой формы.

Формы равнопрочной конструкции не всегда удовлетворяют требованиям технологичности. В связи с этим понятие равнопрочности конструкции относительно.

сопротивления сечения остается достаточно малым. Для получения более равнопрочной конструкции у основания усиков выполняются утолщения, которые смещают центр тяжести в сторону вершины усиков (рис. 51).

Так как в результате интегрирования функция KI(?) определяется с точностью до постоянного множителя, напряжения также могут быть вычислены лишь с точностью до постоянного множителя. Поэтому для выбора равнопрочной конструкции пакета лопаток обычно вычисляют так называемые относительные напряжения, представляющие собой отношения напряжений в различных сечениях лопатки и в связях к напряжениям в корневом сечении.

Классификация барабанов. Равномерность структуры любой покрышки пневматической шины, ее прочность, надежность, долговечность и другие эксплуатационные характеристики в большой степени зависят от точности (однозначности) выполнения всех технологических операций и особенно сборки из основных деталей. Каркас автомобильной и других покрышек пневматических шин состоит из одного или нескольких слоев резинокорд-ных (металлокордных) материалов. Нити корда в этих слоях выполняют роль арматуры, воспринимающей основную нагрузку в процессе эксплуатации покрышек. В этой связи, для получения равнопрочной конструкции покрышки, необходимо изготовить ее каркас так, чтобы армирующие нити корда были расположены на одинаковых расстояниях одна от другой по всему периметру покрышки. Таким образом, при сборке покрышки необходимо обеспечить наибольшую равномерность ее структуры и особенно равномерность структуры резинокордного каркаса. Так как сборка покрышки в настоящее время осуществляется на сборочных барабанах специальных сборочных станков, то их конструкция должна обеспечивать максимальную возможность получения равномерной структуры резинокордного каркаса.