ОДК испытала на "Салюте" уникальные новые сплавы для авиационных двигателей

АО "Объединенная двигателестроительная корпорация" (ОДК), 23 августа 2017 года

Новые титановые и никелевые материалы, предназначенные для перспективных российских авиационных двигателей, прошли испытания в АО «НПЦ газотурбостроения «Салют» (входит в Объединенную двигателестроительную корпорацию Госкорпорации Ростех) и внедрены на предприятии.

Изготовлены опытные образцы сварного ротора из жаропрочного никелевого сплава, а также крупногабаритная деталь внутреннего корпуса компрессора высокого давления (КВД) из титанового интерметаллидного сплава.
 
Разработчиком новых сплавов является ФГУП «Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов» (ВИАМ). Проект реализуется Научно-исследовательским институтом технологии и организации производства двигателей (НИИД, филиал АО «НПЦ газотурбостроения «Салют»).

Новый титановый сплав, из которого были изготовлены рабочие колеса первых ступеней КВД, является псевдо-α-сплавом. По плотности он соответствует основным конструкционным титановым сплавам, а по характеристикам длительной прочности и малоцикловой усталости значительно превосходит существующие дисковые сплавы.  Высокая рабочая температура (до 600ºС) намного выше, чем у других сплавов, а удачно подобранный химический состав позволяет изготавливать из него рабочие колеса блисковой конструкции. 

Последние ступени КВД и вал были изготовлены из нового жаропрочного сплава на никелевой основе. Его применение позволило получить полностью сварную конструкцию ротора, что было сделано впервые в практике отечественного авиационного моторостроения. 

«Проблеме создания сварного ротора более 40 лет, – говорит заместитель генерального директора – руководитель приоритетного технологического направления «Технологии двигателестроения» АО «ОДК», директор филиала «НИИД» АО «НПЦ газотурбостроения «Салют» Валерий Гейкин, – Различными организациями и институтами разрабатывались схемы сварного соединения дисков из жаропрочных никелевых сплавов. По объективным причинам эти исследования заканчивались неудачей. Проблема стала решаться, когда диски стали изготавливать из заведомо свариваемого никелевого сплава, который одновременно удовлетворял бы всем требованиям прочнистов. Такой сплав был разработан в ВИАМ, и он является на сегодняшний день самым жаропрочным свариваемым никелевым сплавом. После того, как совместно с ВИАМ были получены прочностные характеристики сварного соединения, стала ясна перспективность применения этого сплава».

 Создание сварной конструкции ротора КВД позволит увеличить его жесткость, что в свою очередь значительно повысит ресурс ротора КВД и всего двигателя. Одновременно отказ от болтовой схемы соединения дисков снизит массу конструкции.

Титановые сплавы на основе орто-фазы Ti2NbAl и технологию изготовления деталей из них кроме России освоили четыре страны: США, Китай, Япония и Франция. Замена жаропрочных сплавов на основе титана, никеля и железа на алюминиды титана (Ti3Al, TiAl, Ti2NbAl) может позволить снизить массу для статорных деталей на 20-40 %, а для роторных – в дополнение к этому уменьшить нагрузки от инерционных сил, следствием чего будет повышение мощности, экономичности и ресурса двигателя.  Применение интерметаллидов титана даст возможность повысить на 100-200ºС рабочие температуры деталей по сравнению с деталями, изготовленными из титановых конструкционных сплавов. Важным преимуществом для авиационного моторостроения является пожаробезопасность титановых интерметаллидных сплавов по сравнению с жаропрочными титановыми сплавами. 

В ходе реализации проекта НИИД была отработана технология электронно-лучевой сварки (ЭЛС) из нового титанового сплава и нового жаропрочного никелевого сплава, определены параметры режимов ЭЛС, обеспечивающие получение бездефектного сварного соединения.

Специалисты ВИАМ оказывали помощь на самых сложных участках работы: проведение авторского контроля технологических процессов изготовления заготовок из новых сплавов, разработка режимов термической обработки, микроструктурные исследования. ВИАМ проведен большой объем прочностных испытаний по определению свойств материала заготовок. 

АО «Научно-производственный центр газотурбостроения «Салют» - одно из крупнейших российских предприятий по разработке, изготовлению, сервисному обслуживанию авиадвигателей. Предприятие полного цикла, объединяющее в своей структуре научно-исследовательский институт, конструкторское бюро и производство. Текущие производственные задачи решаются головной площадкой в Москве и многочисленными филиалами предприятия. «Салют» занимается изготовлением и сервисным обслуживанием авиадвигателей АЛ-31Ф и его модификаций для самолетов семейства Су-27, АИ-222-25 для учебно-боевого самолета Як-130, узлов двигателей РД-33МК для семейства истребителей МиГ-29. Компания участвует в широкой кооперации предприятий ОДК по производству двигателей семейства ТВ7-117, ВК-2500 и ПД-14. Входит в АО «Объединенная двигателестроительная корпорация».

АО «Объединенная двигателестроительная корпорация» (входит в Госкорпорацию Ростех) – интегрированная структура, специализирующаяся на разработке, серийном изготовлении и сервисном обслуживании двигателей для военной и гражданской авиации, космических программ и военно-морского флота, а также нефтегазовой промышленности и энергетики. Одним из приоритетных направлений деятельности ОДК является реализация комплексных программ развития предприятий отрасли с внедрением новых технологий, соответствующих международным стандартам.


Сообщения компаний:

ОДК-Климов признан лучшим конструкторским
АО «ОДК-Климов»

ГТЛК подходит к своему 24-летию с новыми целями и в новом образе
АО "ГТЛК"

ГТЛК запустила арт-проект «Город будущего» с участием детей сотрудников компании на Транспортной неделе
АО "ГТЛК"

ОДК-Кузнецов стал дипломантом конкурса «Авиастроитель года» за разработку НК-36СТ-32
ПАО «ОДК-Кузнецов»

Коллектив ОДК-СТАР стал дипломантом конкурса «Авиастроитель года» за создание САУ-35
АО «ОДК-СТАР»

Запуская завтрашний день: в МАИ стартовала XII Международная неделя авиакосмических технологий
Московский авиационный институт

Деловой завтрак с участниками туристического бизнеса Республики Татарстан: презентация программы регулярных авиарейсов в Абу-Даби авиакомпании Etihad Airways

Разработки специалистов ОДК получили десять наград конкурса «Авиастроитель года»
АО "ОДК"

Предприятия Ростеха победили во всероссийской премии по интеллектуальной собственности IP Russia Awards’2025
Госкорпорация Ростех

В МАИ подвели итоги чемпионата по дрон-рейсингу «Пульс неба — 2025»
Московский авиационный институт

УК «Аэропорты Регионов» представила технологии для отрасли на базе ИИ
АО УК "Аэропорты Регионов"

ГТЛК представила новый фирменный стиль и позиционирование компании на Транспортной неделе-2025 в Москве
АО "ГТЛК"

Эмирейтс заключает контракт на 65 самолетов Boeing 777X на сумму 38 млрд долларов США в рамках авиасалона Dubai Airshow 2025
Авиакомпания Emirates

ОДК представила в Дубае новейший вертолетный двигатель и малоразмерные силовые установки для БПЛА
АО "ОДК"

Автопарк Иркутского аэропорта пополнился новым перронным автобусом WGBD08
АО "Международный аэропорт Иркутск"

Ростех впервые в Дубае представил бортовой радиолокационный комплекс «Арбалет-АМ»
Госкорпорация Ростех ; АО «КРЭТ»

В МАИ стартовал чемпионат по дрон-рейсингу «Пульс неба 2025»
Московский авиационный институт

Метеодрон, VR-тренажёр и электросонар: объявлены победители конкурса «Я — конструктор будущего» МАИ и СоюзМаш
Московский авиационный институт

МАИ получил премию «Авиастроитель года» за подготовку кадров для регионов
Московский авиационный институт

Набираем скорость на высоте 12 000 метров: Эмирейтс готовит крупнейший в мире парк широкофюзеляжных самолетов с подключением Starlink — сверхбыстрый интернет появится на 232 Boeing 777 и A380
Авиакомпания Emirates