Литейно-кузнечное производство завода «Калужский двигатель»

Высокие температуры, возникающие в камерах сгорания турбин, потребовали создания новых технологий и применения новых материалов для конструирования одного из наиболее ответственных элементов двигателя – статорных и роторных лопаток газовой турбины. Они должны в течение многих часов, не теряя механической прочности, выдерживать огромную температуру, при которой многие стали и сплавы уже плавятся. В первую очередь это относится к лопаткам турбины – они воспринимают поток раскаленных газов, нагретых до температур выше 1600 К.

Теоретически температура газа перед турбиной может достигать 2200 К (1927

C). В момент зарождения реактивной авиации – сразу после войны – материалов, из которых можно было изготовить лопатки, способные длительно выдерживать высокие механические нагрузки, в нашей стране не существовало.

Все начиналось с малого

Этапы. 1969 – 1975 г.г.

В повседневной жизни мы привыкли считать литые изделия очень грубыми и шероховатыми. Нашим ученым, а затем и производственникам, в том числе и с Калужского опытного моторного завода удалось отработать такие литейные технологии, подобрать такие легирующие составы жаропрочных сплавов, а также керамические составы на основе оксида алюминия, что отливаемые турбинные лопатки, а также другие особо ответственные детали получались cовершенно гладкими, практически не требующими дополнительной механической обработки.

Порядок изготовления лопатки таков. Сначала создается никелевый сплав с заданными параметрами по механической прочности и жаропрочности, для чего в никель вводятся легирующие добавки: 6% алюминия, 6-10% вольфрама, тантала, рения и немного рутения.

Они позволяют добиться максимальных высокотемпературных характеристик для литых сплавов на основе никеля. Сплав заливается в форму при температуре 1570 

С и вместе с ней охлаждается. Остывающий металл кристаллизуется в заданную керамической оболочкой конфигурацию. В данном случае – форму турбинной лопатки.

Не трудно представить степень сложности задач, поставленных страной перед металлургами нашего завода: научиться отливать уникальные жаропрочные изделия по техническим характеристикам не уступающим аналогам из авиапрома, а по неприхотливости и надежности (учитывая экстремальные условия эксплуатации танковых турбин) в разы превосходящих их.

Сегодня бы это назвали звучным словом «хай-тек», а тогда все звучало гораздо более сухо и сдержанно: «особо важное правительственное задание».