Анотація до роботи:

Багмет М.М. Розробка комплексних технологій, які підвищують життєвий цикл деталей та вузлів 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.

Дисертація присвячена вирішенню найважливіший народногосподарської задачі підвищення життєвого циклу деталей та вузлів авіаційних шляхом створення технологічних методів, які формують фізико-механічні і геометричні характеристики поверхневого шару лопаток газотурбінних двигунів.

Проведено аналіз технологічних методів, які дозволяють підвищити життєвий цикл деталей та вузлів авіаційних двигунів і проаналізовано вплив різних технологій на якість, фізико-механічні і геометричні характеристики поверхневого шару деталей авіаційних двигунів. Проведені теоретичні дослідження механізму формування поверхневого шару деталей під дією магнітно-абразивного інструмента. Проведено моделювання і розрахунок пружнопластичного деформування при магнітно-абразивному поліруванні, визначені енергосилові параметри процесу. Експериментально досліджено процес магнітно-абразивної обробки деталей з нанесеними покриттями і без них.

У результаті проведених теоретичних та експериментальних досліджень у роботі розроблена технологія фінішної обробки деталей авіаційних двигунів і приведені рекомендації по розробці технологічних процесів виготовлення лопаток авіаційних двигунів з титанових сплавів з використанням фінішної магнітно-абразивної обробки. Основні результаті роботи знайшли застосування під час виготовлення деталей авіаційних двигунів на ВАТ “Мотор Січ” м. Запоріжжя, Україна, а також упроваджені в навчальний процес.

1. У дисертації приведене рішення найважливішої народногосподарської задачі підвищення життєвого циклу деталей і вузлів авіаційних двигунів, що полягає в створенні технологічних методів, які формують фізико-механічні і геометричні характеристики поверхневого шару лопаток газотурбінних двигунів.

2. Проведено аналіз технологічних методів, що дозволяють підвищити життєвий цикл деталей і вузлів авіаційних двигунів.

3. Обґрунтовано вибір детонаційного методу нанесення покриттів для підвищення життєвого циклу і відновлення турбінних і компресорних лопаток і інших деталей авіаційних двигунів, що працюють в умовах високих температур і екстремальних навантажень. При нанесенні захисних покриттів застосовуються матеріали: нікелеві сплави, NiCr, Cr₃C₂, Cr₃C₂-NiCr, WC, Al₂O₃, Cr₂O₃, ZrО₂, Zr₂O₃, композиційні порошки, як (Co)-(WC), механічні суміші WC+Co і ін.

4. Проведено аналіз і надані порівняльні характеристики методів обробки покриттів. Використані методи обробки покриттів не виключають появи на поверхні дефектів, а також дефектного шару, що знижують експлуатаційні характеристики покриттів і деталей та їх життєвий цикл. У зв'язку з наявністю недоліків методів обробки покриттів виникає необхідність не тільки удосконалення існуючих методів обробки, але і розробки нових перспективних методів обробки покриттів, як фінішна обробка покриттів обрана магнітно-абразивна обробка, що пов'язане зі специфікою і конструктивними особливостями деталей, які оброблюються (лопатки авіаційних двигунів).

5. Досліджено технологічні параметри (зносостійкість, мікротвердість, шорсткість) титанових сплавів при їх магнітно-абразивному поліруванні. Мікротвердість зразків після МАП більше, ніж шліфованих зразків при однаковій глибині (наприклад, при h = 2 мкм після МАП Н_m = 308 дан/мм², після шліфування Н_m = 280 дан/мм²). Також досліджувався вплив різних магнітно-абразивних матеріалів на продуктивність обробки і шорсткість поверхонь. Установлено магнітно-абразивний матеріал, при використанні якого процес МАП найбільш продуктивний. Як порошок застосовані матеріали: 23AM40Fe80 фракції 315/160 і 23AM40Fe80 фракції 160/100.

6. Вивчався вплив МАП на геометрію і якість пера компресорних лопаток з титанових сплавів. МАП лопаток дозволяє сформувати радіуси округлення кромок, зняти зайвий метал, забезпечити необхідну шорсткість пера лопаток, зміцнити поверхневий шар (збільшується мікротвердість, у поверхневому шарі формуються напруження стиску величиною в середньому 660…825 МПа, що перевищує результати серійної технології), а також збільшити втомну міцність у 1,2...1,4 разу і механізувати ручні операції. Магнітно-абразивна обробка забезпечує більш високу якість поверхневого шару в порівнянні з іншими способами обробки. При МАО отримана шорсткість – 0,4-0,7 мкм (віброполірування – 0,6-0,9 мкм, ЕХО – 1,7-2,1 мкм), мікротвердість – 564 кгс/мм² (віброполірування – 473 кгс/мм², остаточна ЕХО – 385 кгс/мм²).

7. Надані рекомендації з розробки технологічних процесів виготовлення лопаток авіаційних двигунів з титанових сплавів з використанням фінішної магнітно-абразивної обробки.

8. На підставі досліджень розроблені методики для визначення параметрів магнітно-абразивної обробки і надані рекомендації з ведення раціональних технологічних процесів. Методика розрахунку деформування матеріалу зернами магнітно-абразивного порошку дозволяє прогнозувати величину зміцненого шару оброблюваного матеріалу, враховуючи його механічні властивості, а також варіювати технологічними параметрами обробки (магнітною індукцією, розмірами зерен). Для алюмінію, титана і сталі отримані значення енергосилових параметрів МАП. Встановлено розмір зерен МАп, при використанні яких процес деформування найбільш ефективний (для алюмінію – 50...150 мкм, для титана, сталі – 50...100 мкм), за умов тиску на зерно 0,013...0,05 МПа, що відповідає магнітній індукції 0,65...1,2 Тл.

9. Економічний доход від упровадження результатів досліджень на ВАТ «Мотор Січ» склав 150,5 тис. гривень у рік.

Публікації автора:

1. Багмет М.Н. Классификация применяемых порошков по функциональному назначению //Химия, химические технологии и экология: Вестник государственного политехнического университета. Сборник научных трудов. Выпуск 90. – Харьков: ХГПУ. - 1999. – с. 124-136

2. Багмет М.Н., Ткаченко В.В., Гончаренко А.Д. Определение влияния технологических деформаций на сопротивление усталости //Вопросы проектирования и производства конструкций летательных аппаратов: Сборник научных трудов. – Харьков, НАКУ «ХАИ». – Выпуск 23(6). – 2000.– 171 с. - с. 127-131.

3. Ткаченко В.В., Колтун К.С., Багмет М.Н., Яковлев В.Г. Высокоэнергетическая импульсная обработка (ВЭИО) деталей ГТД //Вопросы проектирования и производства конструкций летательных аппаратов: Сборник научных трудов. – Харьков, НАКУ «ХАИ». – Выпуск 24(1). – 2001.– 162 с. - с. 107-114.

4. Багмет М.Н., Петренко А.П. Оборудование для детонационно-газового нанесения покрытий // Технологии в машиностроении: Вестник государственного политехнического университета. Сб. науч. трудов. Выпуск 89. – Харьков: ХГПУ. - 2000. – 185 с. – с. 37-41.

5. Леховицер З.В., Балушок К.Б., Петренко А.П., Багмет М.Н. Пневматические дозаторы порошка в установках для детонационного напыления // Технологии в машиностроении: Вестник государственного политехнического университета. Сб. науч. тр. Вып. 104. – Харьков: ХГПУ. - 2000. – 132 с. – с. 65-74.

6. Колтун К.С., Багмет М.Н., Ткаченко В.В., Яковлев В.Г. Оценка влияния предистории нагружения и дефектов типа трещин на характеристики циклической трещиностойкости // Вопросы проектирования и производства конструкций летательных аппаратов: Сборник научных трудов. – Харьков, НАКУ «ХАИ». – Выпуск 22(5). – 2000.– 168 с. - с. 51-57.

7. Багмет М.Н. Обработка деталей с покрытиями //Авиационно-космическая техника и технология: Труды Национального аэрокосмического университета им. Н.Е. Жуковского «ХАИ». Выпуск 33. – Харьков: Национальный аэрокосмический университет им. Н.Е. Жуковского «ХАИ». – 422 с. – с. 408-418.

8. Долматов А.И., Багмет М.Н. Разработка технологии финишной обработки деталей авиационных двигателей //Авиационно-космическая техника и технология: Труды Национального аэрокосмического университета им. Н.Е. Жуковского «ХАИ». Выпуск 32. – Харьков: Национальный аэрокосмический университет им. Н.Е. Жуковского «ХАИ». – 433 с. – с. 420-429.

9. Долматов А.И., Багмет М.Н. Обоснование выбора комплексных технологий, позволяющих повысить эксплуатационные характеристики деталей и узлов авиадвигателей //Труды 2-й Международной научно-технической конференции «Инженерия поверхности и реновация изделий», 28-30 мая 2002 г., г. Ялта. – Киев: АТМ Украины, 2002. – 260 с. – с. 36-39.

10. Багмет М.Н., Маркович С.Е. Экспериментальное изучение влияния предварительных пластических деформаций на сопротивление усталости //Труды Международной научно-технической конференции «Инженерия поверхности и реновация изделий», 29-31 мая 2001 г., г. Феодосия. – Киев: АТМ Украины, 2001. – 313 с. – с. 17-19.

11. Багмет М.Н. Использование высокоэнергетической импульсной обработки (ВЭИО) для воздействия на эксплуатационные и технологические характеристики металлов //Труды Десятой международной конференции «Новые технологии в машиностроении», 2-6 сентября 2001 г., Рыбачье. – Харьков: НАКУ «ХАИ», 2001. – 66 с. – с. 62-64.

12. Багмет М.Н., Попов В.В. Определение характеристик трещиностойкости сплавов при циклическом нагружении //Труды Международной научно-технической конференции «Современные материалы, технологии, оборудование и инструмент в машино- и приборостроении», 21-22 августа 2001 г., г. Киев. – Киев: АТМ Украины, 2001. – 72 с. – с. 3-4.

[2] – Автору належить обговорення результатів, написання статті, участь у проведенні досліджень.

[3] – Автору належить обговорення результатів, написання статті, участь у проведенні досліджень.

[4] - Автору належить проведення аналізу і досліджень, написання статті.

[5] - Автору належить проведення аналізу і досліджень, обговорення результатів і написання статті.

[6] - Автору належить обговорення результатів, написання статті, участь у проведенні експериментів.

[8] - Автору належить розробка методики, проведення експерименту, обговорення матеріалів і написання статті.