Ткаченко Василь Васильович. Розробка комплексної технології та устаткування для високоенергетичного електроімпульсного зміцнення титанових деталей авіаційних двигунів: дисертація канд. техн. наук: 05.07.04 / Національний аерокосмічний ун-т ім. М.Є.Жуковського "Харківський авіаційний ін-т". - Х., 2003.
Анотація до роботи:
Ткаченко В. В. Розробка технології та устаткування для високоенергетичного електроімпульсного зміцнення титанових деталей авіаційних двигунів. – Рукопис.
Дисертація на здобуття вченого ступеня кандидата технічних наук за фахом 05.07.04 –технологія виробництва літальних апаратів. - Національний аерокосмічний університет ім. М.Є. Жуковського “ХАІ”, Міністерство освіти і науки України, Харків, 2003.
Дисертацію присвячено питанню підвищення експлуатаційних властивостей, насамперед характеристик стомлення титанових сплавів, які застосовуються в авіадвигунобудуванні.
В роботі розглянуті та проаналізовані методи зміцнення титанових сплавів, які застосовуються у серійному виробництві. Розглянуті основні аспекти застосування методу високоенергетичної електроімпульсної обробки (ВЕІО), надані відомості щодо конструкції установки ВЕІО та технології зміцнення матеріалів. Обґрунтована статистична методика прискорених випробувань матеріалів на стомлення. На базі цієї методики проведені дослідження, які дозволили сформувати комплексну методику підвищення характеристик стомлення титанових сплавів та надати технологічні рекомендації щодо застосування технології ВЕІО. Розроблені технологічні процеси зміцнення лопаток компресора авіаційного двигуна, вироблених з титанових сплавів ВТ3-1, ВТ-6 та ОТ-4.
Основні результати роботи знайшли застосування при зміцненні та реновації деталей турбін авіадвигунів у ВАТ “Мотор-Січ”, м. Запоріжжя, Україна.
В результаті комплексних теоретичних і експериментальних досліджень розроблені технологічні процеси зміцнення титанових сплавів, спрямовані на підвищення границі витривалості матеріалу.
Розроблено методику інженерного розрахунку технологічних параметрів процесу високоенергетичної електроімпульсної обробки титанових сплавів ВТ3-1, ВТ-6, ОТ-4, що застосовуються в авіадвигунобудуванні для виготовлення лопаток компресора. Викладена методика дозволяє розрахувати основні часові й енергетичні параметри технологічного процесу ВЕІО.
Розроблено чисельну реалізацію математичної моделі процесу теплообміну при ВЕІО, що дозволяє виявити граничні значення енергетичних параметрів, при яких можливі припалення і структурні перетворення в матеріалі деталі. Модель також дозволяє виявити найбільш підданому перегріву області деталей, що піддаються ВЕІО і таким чином виключити можливість браку на операціях зміцнення, а також вдосконалити значення енергетичних параметрів процесу. Модель дозволяє розраховувати температурні поля для деталей будь-якої складності.
Розроблена й апробована методика прискорених іспитів зразків, заснована на ймовірносно-статистичній обробці експериментальних даних. Методика іспитів дозволяє не тільки скоротити тривалість і обсяг досліджень, але і підвищити надійність і вірогідність отриманих результатів.
У процесі експериментальних досліджень отримані значення коефіцієнтів зміцнення титанових сплавів ВТ-6, ВТ3-1, виготовлених із прокату і куванням. Визначено вплив масштабного фактора на границю витривалості титанових зразків.
Отримано експериментальні дані про вплив структури матеріалу, що обумовлена видом попередньої термічної обробки на границю витривалості.
Зроблено оцінку впливу методу одержання заготівки, термічної обробки і механічного зміцнення деталей методом виброзміцнення на характеристики стомливої міцності.
Проведено дослідження процесу високоенергетичної електроімпульсної обробки в діапазоні режимів, що забезпечують підвищення стомливої міцності. Експериментальні дослідження цілком підтвердили теоретичні припущення про величину питомої енергії, необхідної для підвищення границі витривалості титанових сплавів.
Проведено комплексну оцінку комбінованої технології зміцнення деталей з титанових сплавів ВТ3-1, ВТ6 і ОТ-4, що полягає в послідовності заготівельної, термічної, виброзміцнюючої операцій, що після оздоблювальної операції завершуються операцією ВЕІО.
На підставі проведених комплексних досліджень розроблені технологічні рекомендації з проектування оптимальних з погляду стомливої міцності виробів технологічних процесів, а також приведені оптимальні технологічні режими термообробки і ВЕІО титанових сплавів.
У роботі приведені рекомендації з проектування й експлуатації технологічного устаткування, розробленого для ВЕІО лопаток середнього розміру, виготовлених з титанових сплавів. Розроблена установка відрізняється оригінальним пристосуванням для закріплення лопаток у процесі обробки, що виключає коробління деталей, що зміцнюються.
Публікації автора:
Богуслаев В. А., Долматов А. И., Жеманюк П. Д., Ткаченко В. В., Волков И. В. Повышение ресурса деталей ГТД из титановых сплавов. Монография. – Запорожье. – 2000 г. –110 с.
Ткаченко В.В., Колтун К. С., Багмет М. Н., Яковлев В. Г. Высокоэнергетическая электроимпульсная обработка (ВЭИО) деталей ГТД. //Вопросы проектирования и производства конструкций летательных аппаратов. Вып. 24(1). Харьков, 2001. с. 107-114.
Колтун К. С., Багмет М. Н., Ткаченко В.В., Яковлев В. Г. Оценка влияния предыстории нагружения и дефектов типа трещин на характеристики циклической трещиностойкости. //Вопросы проектирования и производства конструкций летательных аппаратов. Вып. 22(5). Харьков, 2000. с. 51-57.
Войтенко В. С., Маркович С. Е., Матюхин В. А., Ткаченко В. В. Неразрушающий контроль лопаток из титановых сплавов //Вопросы проектирования и производства конструкций летательных аппаратов. Вып. 22(5). Харьков, 2000. с. 77-90.
Войтенко В. С., Маркович С. Е., Ткаченко В.В., Яковлев В. Г. Влияние режимов упрочнения и отжига на прочность титановых сплавов. //Вопросы проектирования и производства конструкций летательных аппаратов. Вып. 23(6). Харьков, 2000. с. 82-91.
Долматов А. И., Богуслаев А. В., Ткаченко В. В., Колтун К. С. Исследования влияния асимметрии цикла нагружения, создаваемого остаточными напряжениями из условия нераспространения трещин. //Вопросы проектирования и производства конструкций летательных аппаратов. Вып. 21(4). Харьков, 2000. с. 17-22.
Ткаченко В. В., Попов В. В., Матюхин В. А., Куципак В. И. Эффективность поверхностного упрочнения титановых сплавов. //Вопросы проектирования и производства конструкций летательных аппаратов. Вып. 21(4). Харьков, 2000. с. 110-124.
Яценко В. К., Ткаченко В. В. Особенности отделочно-упрочняющей обработки вала вентилятора. //Придніпровський науковий вісник. Машинобудування та технічні науки. - Дніпропетровськ. - № 85 (152). – 1998 р. с. 9-25.
Яценко В. К., Богуслаєв В. А., Ткаченко В. В. Оценка влияния пневмодробеструйного упрочнения на формирование поверхностоного слоя валов ГТД. //Придніпровський науковий вісник. Машинобудування та технічні науки. - Дніпропетровськ. - № 85 (152). – 1998 р. с. 13-23.
Гончар Н. В., Сахно А. Г., Яценко В. К., Ткаченко В. В. Особенности формирования остаточних напряжений в поверхностном слое пазов дисков. //Придніпровський науковий вісник. Технічні науки. – Дніпропетровськ. - № 115 (182). – 1998. – с. 7-13.
Ткаченко В. В.,Гончар Н. В., Леховицер В. А., Сахно А. Г. Влияние поверхносного пластического деформирования на g’- морфологию никелевого жаропрочного сплава // Оценка и обоснование продления ресурса элементов конструкций. Тр. конференции. Т. 2. – Киев. – 2000. – С. 857 – 862.
Ткаченко В. В.,Гончар Н. В., Леховицер В. А., Сахно А. Г. Кинетика фазових изменений поверхностного слоя дисков ГТД из сплава ЭИ 698-ВД // Авиационно-космическая техника и технология. Сб. научн. трудов. – Харьков “ХАИ”. – 2000. – Вып. 19. – С. 282-286.
Богуслав В. А., Ткаченко В. В., Пухальская Г. В., Рубель О. В. Дробеструйное упрочнение лопаток компресора ГТД // Технологические системы - №3 (9). – 2001. – С. 42-45.
Жуков В. Б., Ткаченко В. В., Яценко В. К. Расчет стержневих систем //Вестник ХГПУ. Вып. 29. Технологи в машиностроении. – Харьков. – 1999.- С. 150 – 156.
[1] – Автору належить обговорення результатів, написання статті, участь у проведенні досліджень.
[2] – Автору належить обговорення результатів, написання статті, участь у проведенні досліджень.
[3] - Автору належить проведення аналізу і досліджень, написання статті.
[4] - Автору належить проведення аналізу і досліджень, обговорення результатів і написання статті.
[5] - Автору належить обговорення результатів, написання статті, участь у проведенні експериментів.
[6] - Автору належить розробка методики, проведення експерименту, обговорення матеріалів і написання статті.
[7] – Автору належить обговорення результатів, написання статті, участь у проведенні досліджень.
[8] – Автору належить обговорення результатів, написання статті, участь у проведенні досліджень.
[9] - Автору належить проведення аналізу і досліджень, написання статті.
[10] - Автору належить розробка методики, проведення експерименту, обговорення матеріалів і написання статті.
[11] - Автору належить обговорення результатів, написання статті, участь у проведенні експериментів.
[12] - Автору належить розробка методики, проведення експерименту, обговорення матеріалів і написання статті.
[13] - Автору належить обговорення результатів, написання статті, участь у проведенні досліджень.
[14] - Автору належить розробка методики, проведення експерименту, обговорення матеріалів і написання статті.
