Российские ученые создали новую для отечественной промышленности технологию лазерной ударной обработки деталей из титановых и жаропрочных сплавов. Она позволит изготавливать более прочные и устойчивые к коррозии детали и производить авиадвигатели нового поколения.
В основе лежит метод лазерного ударного упрочнения, при котором поверхность детали обрабатывают мощными лазерными импульсами через слой воды, вызывая микровзрывы, которые деформируют поверхность, не нагревая ее. За счет этого в поверхностном слое формируются сжимающие напряжения, которые останавливают трещины.
Сейчас на отечественных предприятиях применяют дробеударную обработку — воздействие на материал потоком мелких шариков, которые оставляют микровмятины. Металл вокруг них сжимается, формируя упрочненный слой на глубину до 0,3 мм. Новая технология предлагает вместо шариков использовать лазерные импульсы, пояснил специалист. Это дает возможность усилить защитный слой металла на глубину до 1,5 мм, что увеличивает ресурс изделий.
При лазерной ударной обработке трещинам в металле приходится преодолевать сжатый защитный слой, который примерно в пять раз толще, чем при традиционных методах. Это подавляет развитие повреждений уже на начальной стадии. Вместе с тем технология — не панацея, а, скорее, «хирургический скальпель», применимый для наиболее нагруженных участков», — отметил эксперт Национальной технологической инициативы по новым материалам и технологиям Евгений Вишневский.
По его словам, разработка может найти применение при изготовлении любых деталей, работающих под нагрузкой, — в том числе вращающихся узлов, элементов, испытывающих контактные напряжения или подверженных абразивному износу.
В качестве примера он привел крупногабаритные газовые турбины: их лопатки и замковые соединения сталкиваются с теми же проблемами, что и в авиадвигателях, хотя и в ином масштабе. В автомобилестроении валы и зубчатые колеса (в редукторах карьерных самосвалов или буровых установках) получат увеличение ресурса. В железнодорожной сфере применение метода для колесных пар способно продлить межремонтный пробег и снизить частоту обточки, добавил специалист.
Свежие комментарии