Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Повышение эффективности ремонта ГТД на основе его локализации и применения прогрессивных технологий процессов Стрижов Александр Николаевич

Повышение эффективности ремонта ГТД на основе его локализации и применения прогрессивных технологий процессов
<
Повышение эффективности ремонта ГТД на основе его локализации и применения прогрессивных технологий процессов Повышение эффективности ремонта ГТД на основе его локализации и применения прогрессивных технологий процессов Повышение эффективности ремонта ГТД на основе его локализации и применения прогрессивных технологий процессов Повышение эффективности ремонта ГТД на основе его локализации и применения прогрессивных технологий процессов Повышение эффективности ремонта ГТД на основе его локализации и применения прогрессивных технологий процессов Повышение эффективности ремонта ГТД на основе его локализации и применения прогрессивных технологий процессов Повышение эффективности ремонта ГТД на основе его локализации и применения прогрессивных технологий процессов Повышение эффективности ремонта ГТД на основе его локализации и применения прогрессивных технологий процессов Повышение эффективности ремонта ГТД на основе его локализации и применения прогрессивных технологий процессов Повышение эффективности ремонта ГТД на основе его локализации и применения прогрессивных технологий процессов Повышение эффективности ремонта ГТД на основе его локализации и применения прогрессивных технологий процессов Повышение эффективности ремонта ГТД на основе его локализации и применения прогрессивных технологий процессов
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Стрижов Александр Николаевич. Повышение эффективности ремонта ГТД на основе его локализации и применения прогрессивных технологий процессов : диссертация ... кандидата технических наук : 05.02.08 / Стрижов Александр Николаевич; [Место защиты: Рыбин. гос. авиац.-технол. акад.].- Рыбинск, 2010.- 194 с.: ил. РГБ ОД, 61 10-5/1578

Содержание к диссертации

Введение

Глава 1. Существующее положение и анализранее выполненных работ в области ремонтного производства в отрасли 9

1.1 Характеристика объектов исследования 9

1.2 Тенденции в области обеспечения надежности силовых установок и ремонтноприготности 19

1.3 Возможности, программа деятельности и технико-экономическая целесообразность ремонта авиационных двигателей 21

1.4 Анализ работы конкурирующих фирм и влияние последних на организацию ремонта на предприятиях 24

1.5 Обзор ранее выполненных научных исследований в области технологии и организации ремонтного производства ГТД 32

1.5.1 Исследования в области систем ремонтов авиационных двигателей 33

1.5.2 Анализ научных исследований по причинам неисправностей, отказов и дефектов авиационных двигателей 39

1.6 Выводы по главе 1 47

1.7 Цель работы и решаемые задачи 49

Глава 2. Анализ необходимости и степени обособления ремонтного производства 50

2.1 Анализ дефектов и рекламаций двигателей 50

2.2 Последовательность технологических этапов ремонта ГТД 58

2.3 Классификация деталей, подлежащих ремонту 63

2.4 Выводы по главе 2 76

Глава 3. Реинжиниринг как методика осуществления необходимых преобразований ремонтного производства 77

3.1 Реинжиниринг бизнес-процессов 84

3.2 Модель "как есть" 93

3.3 Модель "как надо" 97

3.4 Выводы по главе 3 ... 103

Глава 4. Методика отбора деталей и технологических процессов для локализации ремонтного производства ... 104

4.1 Критерий отбора деталей и техпроцессов для локализации ремонтного производства ... 104

4.2 Анализ и оценка затрат на качество ремонтного производства ... 111

4.2.1 Стоимостная модель ремонтного процесса ... 116

4.2.2 Концепция всеобщего блага общества 119

4.2.3 Модель PAF 120

4.2.4 Методика расчета критерия К, учитывающего вопросы обеспечения качества 125

4.3 Анализ и оценка организационных показателей 135

4.3.1 Определение коэффициентов весомости критериев 145

4.4 Выводы по главе 4 152

Глава 5. Методика оценки эффективности локализации ремонта ГТД в отдельное производство 153

5.1 Анализ эффективности локализованного ремонтного производства 153

5.2 Методика оценки влияния технологических и организационных факторов на технико-экономические показатели ремонтного производства 165

5 3 Выводы по главе 5 167

Глава 6. Пр актическая реализация результатов исследования при локализации ремонтного производства ...168

6.1 Применение прогрессивных технологических процессов восстановления изношенных деталей при локализации ремонтного производства 168

6.2 Пример расчета технико-экономических показателей в ремонтном производстве ... 178

6.3 Выводы по главе 6 ... 182

Общие выводы по работе ... 183

Список использованных источников ... 184

Приложение

Введение к работе

Актуальность работы. Совершенствование процессов производства и ремонта авиационных двигателей на всех этапах становления и развития гражданской авиации остаётся актуальным и востребованным. Конструкторская мысль, усилия инженеров, изготавливающих авиационную технику, всегда были направлены на повышение надежности, экономичности, контролепригодности, а в последние годы и экологичности авиационных двигателей.

Современные условия хозяйствования ставят перед экономикой авиационной промышленности, в т.ч., двигателестроением, ряд новых научных проблем. Переход России к рыночному экономическому укладу ограничивает возможности прямого администрирования деятельности хозяйствующих субъектов, что требует разработки новых подходов к проблеме технологии и организации ремонтного производства ГТД. Возникают принципиально новые проблемы корпоративного управления ремонтным производством на предприятиях в части его локализации, привлечения инвестиционных ресурсов.

Фактически, в настоящее время авиационная промышленность, в т.ч. ремонт авиационных двигателей, в России только становится бизнесом в его общепринятом понимании и остро нуждается в адекватном и методическом обеспечении. Ремонт авиационных двигателей, как правило, осуществляется в тех же структурных подразделениях, где осуществляется производство серийной продукции. Однако, технологические процессы изготовления новых авиационных двигателей существенно отличается от ремонтных технологий, что затрудняет применение современных прогрессивных технологий ремонта ГТД.

Аэрокосмическими промышленностями ведущих авиационных держав мира накоплен значительный позитивный опыт решения организационно-экономических проблем ремонтного хозяйства, возникающих в рыночных условиях. Однако переносимость зарубежного опыта по реорганизации ремонтного сопровождения как двигателей, так и отдельных его модулей на российскую почву ограничен по целому ряду объективных причин, среди которых ограниченность доступа к ним.

В связи с выше изложенным разработка новых прогрессивных методик повышения эффективности ремонтного производства ГТД на основе его локализации и применения прогрессивных ремонтных и технологических процессов, с учетом специфики авиационного двигателестроения, актуальна, что послужило основой выбора темы исследования.

Цель диссертационной работы разработка теоретических и практических положений по повышению эффективности производственного процесса ремонта авиационных двигателей на основе его локализации и применения прогрессивных технологий.

Для достижения указанной цели в необходимо решить следующие задачи:

1. Выполнить анализ существующих технологических процессов изготовления новых и ремонта ГТД, выявить недостатки производственного процесса ремонта авиационных двигателей и доказать необходимость их преобразования.

2. Разработать теоретические положения по внедрению необходимых преобразований в авиадвигателестроении.

3. Разработать критерии отбора узлов, деталей и технологических процессов, выделяемых в отдельное ремонтное производство.

4. Разработать методики технико-экономической оценки достигаемых результатов.

5. Выполнить практическую апробацию найденных решений.

Направление исследования – технология и организация производства на российских предприятиях, занимающихся как изготовлением, так и ремонтом авиационных двигателей (на примере ОАО «НПО «САТУРН» г. Рыбинск).

Методы исследования – разработка направления перспективных преобразований в российских авиадвигателестроительных компаниях традиционных ремонтных производственных процессов с целью обособления ремонтного производства и его совершенствования на базе внедрения прогрессивных технологических процессов при ремонте ГТД.

Достоверность и обоснованность научных результатов исследования определяется выбором адекватных моделей и методов, применением апробированных методик научного познания, корректностью постановки задачи и подтверждается практическим использованием результатов в промышленности.

На защиту выносятся:

– теоретические положения по осуществлению необходимых преобразований по обособлению ремонтного производства на основе метода эволюционного реинжиниринга и количественной оценки целесообразности передачи деталей и сборочных единиц из основного производства в обособленное ремонтное на основе критерия ЭКО (экономика-качество-организация);

– инструментальные средства для проведения анализа целесообразности передачи деталей на основе предложенных столбиковой и матричной диаграмм по оценке критериев определения возможности передачи.

Научная новизна работы заключается в разработке обобщенного критерия, а также матричных диаграмм оценки целесообразности передачи деталей и сборочных единиц в локализованное ремонтное производство, что явилось основой методологии реорганизации ремонтного производства.

Практическая полезность работы заключается в обеспечении возможности существенного повышения качества ремонта авиационных двигателей и технико-экономических показателей ремонтного производства.

Апробация и реализация результатов. Основные положения работы доложены и обсуждены на международных научно-технических конференциях «Теплофизические и технологические аспекты управления качеством в машиностроении», г. Тольятти, 2008, «Проблемы качества машин и их конкурентоспособности», г. Брянск, 2008, «Перспективные направления развития технологии машиностроения и металлообработки», г. Ростов - на - Дону, 2008, на семинарах кафедры «Технология авиационных двигателей и общего машиностроения» ГОУ ВПО Рыбинской государственной авиационной технологической академии им. П.А. Соловьева (2007-2009 г.).

Публикации. По теме диссертации опубликованы 5 научных работ, в том числе две работы в изданиях, рекомендованных ВАК.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, шести глав, общих выводов, библиографического списка использованных источников из 99 наименований и приложений к диссертации.

Тенденции в области обеспечения надежности силовых установок и ремонтноприготности

При создании, эксплуатации, ремонте двигателей новых поколений наиболее полно должны быть использованы достижения в области проектирования, конструирования и технологии производства двигателей [19,20,40,45,46].

Особое внимание будет уделяться решению следующих вопросов: улучшению параметров рабочего процесса, включая создание двигателей с изменяемым циклом; применению новых высоконадежных и жаропрочных материалов, включая композиционные материалы и специальные защитные покрытия; созданию высокоэффективных диагностических систем; улучшению согласования характеристик двигателя и планера; дальнейшему улучшению эксплуатационных характеристик двигателей путем повышения уровня их безотказности, долговечности и эксплуатационной и ремонтной технологичности.

Уровень надежности двигателей и их эксплуатационного качества определяется главным образом безотказностью и ремонтопригодностью газогенератора, состоящего из компрессора высокого давления, камеры сгорания и турбины высокого давления.

Газогенератор является наиболее напряженным узлом двигателя вследствие высокого уровня температур, больших окружных скоростей ротора высокого давления, агрессивности газового потока и сложности создания эффективной системы охлаждения рабочих лопаток и элементов турбины в целом.

В связи с этим проектирование газогенератора и его доводка занимают гораздо больше времени по сравнению с проектированием и доводкой других элементов двигателя. Поэтому работы по созданию, эксплуатации и ремонту газогенератора следующего поколения начинаются задолго до принятия решения о создании нового двигателя. Это открывает возможность более тщательной проработки новых конструктивных решений, что, в конечном счете, повысит надежность, создаваемого двигателя. Иными словами, работы по новому газогенератору могут вестись без привязки к конкретному двигателю. Необходимо также отметить, что один и тот же газогенератор без существенных изменений может быть использован на двигателях с разной степенью двухконтурности и разного назначения, в том числе и для гражданских самолетов.

Опыт работ по обеспечению надежности, ремонтноприготности вновь создаваемых изделий показывает, что для успешного решения этой проблемы необходимы следующие условия: владение теорией и методами аппарата надежности, включая знание закономерностей зависимости уровня надежности от конструктивных, технологических и эксплуатационных факторов; умение применять расчетно-аналитические методы определения и оценки надежности на этапах проектирования, испытания, эксплуатации и ремонта изделий; хорошее знание конструкции изделия и его основных частей при ремонте изделия; владение современными методами проектирования и конструирования изделия и его основных частей, методами проведения испытаний, анализа и обобщения опыта создания и эксплуатации прототипов или аналогов изделия; освоение необходимого объема знаний в области материаловедения и технологии, включая рациональный выбор материалов и технологических процессов для обеспечения надежности и методов ремонта; знание основных правил, методов и средств, применяемых при эксплуатации и ремонте изделий.

Последовательность технологических этапов ремонта ГТД

Используемые в настоящее время на предприятиях методы восстановления деталей обеспечивают нормативные требования по безопасности их функционирования в эксплуатации. Характерные неисправности деталей ГТД можно разделить на три вида: износ, механические повреждения (трещины, риски и надиры, выкрашивания, вмятины) и химико тепловые повреждения (коробление, коррозия, нагар, выгорание). Поступившие в ремонт двигатели должны пройти все стадии технологического процесса ремонта, схема которого приведена на рис. 2.7. Входной контроль двигателей, поступающих в ремонт. Двигатели после эксплуатации поступают на предприятие для ремонта на участок приемки двигателей, где выполняют следующие операции: демонтаж транспортировочного контейнера; оценка технического состояния изделия, поступившего в ремонт, и его комплектности; проверка сопроводительной документации; предварительная оценка затрат на восстаноительный ремонт. По результатам осмотра оформляется акт приемки и двигатель направляется на участок разборки. Разборка двигателей. На участке разборки двигатель разбирают на отдельные части, сборочные единицы и детали с последующей их промывкой и очисткой от нагара, коррозии, сажистых масляных загрязнений. Очистка деталей от загрязнений - наиболее трудоемкая операция, которая включает следующие технологические процессы: очистка органическими растворителями (бензин, керосин); виброабразивная обработка деталей из стали, титана и жаропрочных сплавов на установках ТВУ-80-1М и ТВУ-200 с использованием абразивных рабочих тел в промывочно-активизирующей жидкости; гидроабразивная обработка рабочих лопаток ротора турбины с использованием абразивной суспензии, состоящей из кварцевого песка и воды в потоке сжатого воздуха на полуавтоматических установках; электрохимическая очистка деталей в токопроводящем растворе; очистка методом погружения детали в ванну со щелочным раствором; ультразвуковая обработка в ваннах как металлических, так и неметаллических деталей; промывка и прокачка внутренних полостей щечными растворами на автоматизированной установке.

Детали после операций промывки, очистки и завершающих методов контроля проходят оценку восстановимое их геометрических параметров на соответствие чертежам и техническим условиям. Склад деталей и узлов двигателя. Складская система предназначена для своевременного обеспечения сборочного цеха ремонтируемыми деталями и сборочными единицами. На складе происходит преобразование грузопотоков в соответствии с планами хода производства. Предусмотрена система хранения-комплектования и отправки деталей в ремонт с использованием электронно-вычислительной техники, позволяющей вести строгий учет деталей по каждому двигателю, отпускаемых для ремонта. Технологический процесс складирования состоит из следующих этапов: приемки деталей и сборочных единиц, размещения, хранения и отпуска со склада. Каждый из этапов движения детали находит отражение в сопроводительной документации и регистрируется в компьютере. Ремонт. В результате дефектации деталей и узлов двигателя выявляют эксплуатационные дефекты, выходящие за допустимые нормы требований, указанных в конструкторской документации. Данные детали и узлы изолируют (направляют в изолятор брака) и впоследствии оцениваются комиссией в составе главных специалистов под руководством главного инженера. Комиссия принимает решение о необходимости разработки ремонтных технологических процессов на восстановление узлов и деталей двигателя, а также необходимости выпуска ремонтной технологической документации

По результатам принятых решений составляют план мероприятий по отработке технологических процессов ремонта, включающий в себя следующие этапы: технологическая подготовка производства к новому виду ремонта, изготовление установочной партии деталей и сборочных единиц. При восстановлении деталей используют следующие методы обработки: -электроэрозионная и электрохимическая; -механическая (точение, фрезерование, шлифование, штамповка, клепка, виброгалтовка); - пайка в вакуумных печах токами высокой частоты (ТВЧ); -сварка, в том числе: аргонодуговая (для исправления дефектов материала на деталях и сборочных единицах из стали, жаропрочных сплавов на никелевой и железоникелевой основах, алюминия, титана, магния и их сплавов); электронно-лучевая; контактная: точечная; роликовая; конденсаторная (с ручным прижимом электрода); -плазменное напыление порошковых материалов на никелевой или вольфрамокобальтовой основе с целью повышения износостойкости; -использование уплотнительных материалов на алюминиевой, никелевой, медной, графитовой основе; -нанесение покрытия Al-Si-Y (алюмосилицирование) - алитирование: - алитирование и алюмосилицирование деталей методом окраски; -алитирование деталей методом металлизации; алитирование деталей в порошках; -нанесение тугоплавкой эмали на изделия из жаропрочных сплавов; - нанесение высокотемпературных смазочных покрытий; -упрочнение микрошариками в автоматическом цикле; - термообработка; - нанесение гальванических покрытий (Си, Cd, Zn, Ni, Cr, Ag); - нанесение лакокрасочных покрытий эмалями на эпоксидной основе. Основные технологические процессы ремонта деталей следующие:

Восстановление деталей методом удаления изношенного элемента. Операции выполняют в следующей последовательности: удаление изношенного элемента; подготовка поверхности под установку нового элемента; приварка нового элемента; термообработка; окончательная обработка. В процессе ремонта используют виды сварки: аргонодуговую, плазменную, электронно-лучевую и лазерную. - Восстановление изношенных мест выработки опорных поверхностей детали методом наплавки. Процесс построен в следующей последовательности: подготовка поверхности под наплавку; наплавка опорной поверхности с использованием вольфрамовых электродов и обдувкой зоны наплавки аргоно-механическая обработка восстановленной поверхности; контроль.

Методика расчета критерия К, учитывающего вопросы обеспечения качества

Разработка и конструирование контрольного и испытательного оборудования. - Анализ качества и проверка конструкции. - Поверка и техническое обслуживание оборудования для контроля и испытаний. - Поверка и техническое обслуживание производственного оборудования, используемого для оценки качества. - Гарантии поставщиков. - Подготовка кадров в области качества. - Контроль качества процессов. - Анализ приобретений и доклад о характеристиках качества. - Программы по совершенствованию качества. Анализ перечисленных выше элементов затрат на предупреждение позволяет сделать вывод, что при передаче процесса изготовления какой-либо детали в отдельное ремонтное производство существенно изменяться будут затраты на разработку и конструирование измерительного и испытательного оборудования, поверка и техническое обслуживание оборудования для измерений и испытаний, поверка и техническое обслуживание производственного оборудования, используемого для оценки качества. Затраты на оценку включают: - Предпроизводственная проверка. - Выбор способа контроля. - Проведение лабораторных приемных испытаний. - Контроль и испытание продукции. - Контрольное и испытательное оборудование. - Материалы, расходуемые при проведении контроля и испытаний. - Анализ и доклад о результатах испытаний и контроля. - Полевые испытания на работоспособность. - Утверждение и одобрение. - Оценка складских запасов. - Инвентаризация складирования. Анализ перечисленных выше элементов затрат на оценку позволяет сделать вывод, что при передаче процесса изготовления какой-либо детали в отдельное ремонтное производство существенно изменяться будут затраты на контроль и испытание продукции, контрольное и испытательное оборудование. В целях достижения возможности минимальных расходов на качество продукции (2-3% от объема кругооборота) рекомендуется соблюдать следующую оптимальную их структуру: 10% - потери вследствие брака, 40% -оценочные затраты, 50% - профилактические затраты. Эти данные были получены западными специалистами путем исследования мирового опыта управления расходами на качество продукции; они могут быть использованы на первоначальном этапе анализа.

Затраты, связанные с внутренними отказами. Затраты, связанные с внутренними отказами - это расходы, которые несет производственная организация в связи с неудачей в достижении установленного качества, включая стоимость бракованной продукции, переработки и повторного контроля, а также другие потери организации. - Брак. - Замена, переделка и ремонт. - Поиск и устранение неисправностей или анализ дефектов и отказов. - Повторные испытания и контроль. - Отказы у субподрядчика. - Разрешение на модификацию и уступки. - Понижение класса качества. - Простои. Из перечисленных выше элементов затрат, связанных с внутренними отказами, существенно изменяться будут затраты на брак, переделку и ремонт, повторные испытания и контроль, разрешения на отклонения. Затраты, связанные с внешними отказами. Затраты, связанные с внешними отказами - это затраты, возникающие за пределами производственной организации в результате неудачи в достижении установленного качества. - Жалобы. - Гарантийный возврат. - Отвергнутая и возвращенная продукция. - Уступки. - Потери продаж. - Расходы на отзыв продукции.

Ответственность за продукцию. Производство и ремонт авиационных двигателей характерны наличием очень жестких требований к качеству и использованием сплошного (100 процентного) контроля. Перечисленные выше случаи, связанные с внешними отказами, в нормальном производстве конструктивно и технологически доведенной продукции непредсказуемы, поскольку происходят случайно. В связи с этим затраты, связанные с внешними отказами, можно считать условно неизменными. 2. Оценка условно неизменных затрат на качество. Большинство затрат, связанных с деятельностью предприятия, регистрируются в отчетах и предоставляются руководству. Источником данных могут быть, как действительные затраты (это те затраты, которые финансовая служба организации идентифицирует и регистрирует отдельно на основе ведения субсчетов), так и синтетические (это те затраты, которые отдельно не выделяются и не регистрируются, а рассчитываются из имеющихся в распоряжении соответствующих данных на четко установленной основе в соответствии с используемыми методиками - например, произведение часов, требуемых для выполнения задания, и почасовой ставки).

Для расчета условно неизменных затрат на качество 3„ост могут быть использованы экспертные и другие приближенные методы, поскольку точность выполнения расчетов в данном случае мало влияет на погрешность определения критерия К.

Методика оценки влияния технологических и организационных факторов на технико-экономические показатели ремонтного производства

Данная оценка производится за несколько лет, поскольку: - необходимые затраты будут существенно различаться в зависимости от времени (эти затраты будут наибольшими в первый год осуществления проекта, т.к. необходимо организовать новое производство); - прибыль также будет изменяться с течением времени. 4. Оценка срока окупаемости проекта В связи с существенной инфляцией, необходимо выполнять данную оценку по дисконтированным поступлениям ДП, которые определяются объемом прибыли (Р) и амортизационных отчислений (А), которые поступают ежегодно. Для определения срока окупаемости Ток можно воспользоваться методом линейной интерполяции. Таким образом, разработанная автором методика оценки эффективности ремонтного производства посредством определения его влияния на основное производство по сборке авиационных двигателей при ремонте позволяет оценить общую сумму расходов на ремонтное производство, что является положительным фактором и расценивается как увеличение эффективности отделения ремонтного производства от основного. 1. В результате выполненного анализа установлено, что влияние локализации ремонтного производства на его эффективность многообразно и далеко не все стороны этого влияния могут быть оценены количественно. Кроме того, взаимосвязь между отдельными технико-экономическими показателями носит многосторонний характер. В связи с этим предложено в качестве основы для оценки экономической эффективности преобразований использовать обобщающий показатель. 2. Разработанные математические модели и методика оценки эффективности процесса локализации ремонтного производства на основе расчета срока окупаемости проекта с учетом дисконтируемых поступлений, позволяют с достаточной для практических целей точностью определять экономические последствия локализации ремонтного производства. К задачам любого авиаремонтного производства относится устранение результатов изнашивания и повреждения рабочих поверхностей деталей в процессе их эксплуатации, восстановление ремонтных размеров при обеспечении заданных характеристик двигателя.

При ремонте ГТД приходится сталкиваться с необходимостью обеспечения минимальных зазоров в лабиринтных уплотнениях каждой детали с учетом условий эксплуатации и конструктивных особенностей.

Эту задачу удается решать с той или иной степенью эффективности на основе системного подхода в реализации экспериментальных исследований и за счет разработки и внедрения современных высокоэффективных технологий восстановления деталей при локализации ремонтного производства.

Из всего многообразия прогрессивных технологических процессов восстановления изношенных деталей при локализации ремонтного производства рассмотрим процесс восстановления ответственных деталей и узлов двигателя методами высокотемпературной пайки, сварки и наплавки непосредственно разработанный автором на примере наплавки.

Целью ремонта ГТД является увеличение общей долговечности деталей при затратах, обеспечивающие наибольшую экономическую эффективность его эксплуатации, естественно при обеспечении требуемого уровня надежности.

По данным зарубежных фирм, ремонт целесообразен, если его стоимость составляет от 30 до 60% стоимости нового узла или детали. В то же время некоторые фирмы считают целесообразными затраты на ремонт, составляющие до 90% от стоимости новой детали, если модификация детали или узла при ремонте дает увеличение срока службы двигателя по сравнению с новым или улучшение его тактико-технических характеристик.

Наиболее дорогостоящие и теплонапряженные узлы ГТД, в основном определяющие ресурс и надежность двигателя, - детали турбины, стоимость которых составляет 25-30% от стоимости всего двигателя. Лопатки турбины наряду с лопатками компрессора являются наиболее массовыми деталями двигателя, но они выходят из строя гораздо чаще и быстрее, чем лопатки компрессора, вследствие очень жестких условий работы. Анализ основных эксплуатационных дефектов в отечественных и зарубежных двигателях позволил выявить их распределение в следующих соотношениях, % [20,44,45]: - износ от фреттинг-коррозии — 60; - механические повреждения — 10; - термические и усталостные трещины — 25; -эрозия —5. Единственными методами исправления указанных дефектов, позволяющими восстановить профиль поверхности, форму входных и выходных кромок лопаток, геометрию контактных полок и устранять термические трещины, являются пайка, сварка и наплавка. Преимущества пайки, сварки и наплавки как технологических процессов и преимущества паяных соединений обусловлены, главным образом, возможностью формирования наплавляемого шва при температуре, которая ниже температуры автономного плавления соединяемых материалов. Именно поэтому становится возможным общий нагрев паяемого узла изделия до температуры наплавки, что позволяет осуществлять за одну операцию большое количество соединений в одном или нескольких узлах с минимальным короблением деталей различной толщины и сложной конфигурации. Это дает возможность значительно уменьшить припуски на механическую обработку, а подчас и производить пайку окончательно обработанных деталей и узлов. Использование пайки и наплавки позволяет: - получить соединения деталей в скрытых или малодоступных местах конструкции и, следовательно, изготовлять сложные узлы за один прием; - наплавлять не только по контуру, а одновременно по всей поверхности соединения, благодаря чему можно широко варьировать прочность соединений; - наплавлять на разнородные материалы с большой разницей в толщине, т.е. обеспечивать универсальность процесса; - выбирать температуру процесса в зависимости от необходимости сохранения механических свойств материалов в изделии, совмещая нагрев под наплавку и термическую обработку узла; - обеспечивать высокую плавность галтелей, а, следовательно, и долговечность в условиях вибрационных и знакопеременных нагружений. Указанные преимущества процесса наплавки дают возможность получать узлы ГТД сложной геометрии с минимальной металлоемкостью и высоким коэффициентом использования металла, что делает пайку весьма перспективным методом соединения высоколегированных жаропрочных сплавов в таких ответственных узлах ГТД, как турбина, камера сгорания и компрессор высокого давления.

Похожие диссертации на Повышение эффективности ремонта ГТД на основе его локализации и применения прогрессивных технологий процессов