ВИЛС разработает технологию производства заготовок биметаллических турбинных дисков для авиадвигателя ПД-35

ОАО «Всероссийский институт легких сплавов» начал разработку опытной технологии производства биметаллических заготовок дисков, а также дисков с переменной структурой из гранул новейших жаропрочных никелевых сплавов класса «ВВП». Создание этой инновационной технологии является одним из главных направлений научной деятельности ОАО «ВИЛС» в рамках программы выпуска семейства перспективных двигателей ПД-35 тягой 35-50 тонн. Научно-практическая работа ведется по техническому заданию конструкторского бюро АО «ОДК-Авиадвигатель». 

«Проект по созданию ПД-35 – один из самых значительных в российской авиастроительной отрасли, он имеет стратегическое значение. Наша научно-практическая деятельность в этой области включает обширный комплекс работ, результаты которой позволят получать детали принципиально нового класса, максимально соответствующие условиям эксплуатации самых современных газотурбинных двигателей, которые должны появиться в России к 2025 году», – прокомментировал генеральный директор ОАО «ВИЛС» Андрей Пилипчук. 

Применение инновационной технологии позволит создать в ободе и ступице заготовки переменную по сечению структуру и, соответственно, требуемый уровень механических характеристик при комнатной и рабочей температурах согласно условиям эксплуатации готовой детали – максимально возможную жаропрочность и низкую скорость роста трещины на ободе и  максимальную прочность и сопротивление малоцикловой усталости – на ступице.

Основная проблема при производстве биметаллических дисков связана с формированием переходной зоны между сплавами и переменной структуры по сечению заготовок, а также выбором компромиссных режимов термической обработки различных материалов. До сих пор эту задачу не удавалось решить, однако специалисты «ВИЛС» предложили и запатентовали оригинальные технические решения, которые позволили достичь требуемых механических характеристик.
 
Создание в «ВИЛСе» опытной технологии производства биметаллических дисков и дисков с переменной структурой  планируется к концу 2018 года. 

Еще одно значимое направление работы ОАО «ВИЛС» по программе создания двигателя ПД-35 – это проведение испытаний и паспортизация новейшего гранулируемого никелевого суперсплава с очень высокой жаропрочностью ВВ753П. При разработке этого сплава были приняты во внимание все перспективные мировые тенденции металлургии гранул, в том числе использование редких тугоплавких элементов – тантала и рения, которые уже широко применяются за рубежом. Это позволило существенно повысить служебные характеристики нового сплава – длительную прочность, сопротивление ползучести и горячей коррозии, а также уменьшить скорость роста усталостной трещины. Заготовки дисков из сплава ВВ753П демонстрируют показатели предела прочности на уровне не менее 1600 МПа и жаропрочности на уровне 770–800 МПа при температуре 750 °С.

Заместитель генерального директора – ученый секретарь ОАО «ВИЛС» профессор Генрих Гарибов отметил, что, помимо научно-исследовательских работ по созданию ПД-35, специалисты ОАО «ВИЛС» совместно с коллегами из АО «ОДК-Авиадвигатель» участвуют  в работах по доводке перспективного двигателя тягой 14 тонн (ПД-14) для сертификационных испытаний. «Ведутся исследования по оценке уровня длительной прочности сплава ВВ751П при температуре до 820°С. Оценивается возможность изготовления заготовок дисков с лопатками для ротора вспомогательной силовой установки с применением закладных элементов, полученных методом аддитивных технологий из низкоуглеродистых конструкционных сталей. Согласно заданию АО «ОДК-Авиадвигатель» планируется выполнение НИР по построению вероятностных кривых распределения дефектов в материале заготовок дисков, а также разработка технологии производства крепежных деталей с повышенным уровнем характеристик  для двигателя ПД-14», – отметил Генрих Гарибов.