Исследователи Пермского политеха разработали новый метод ремонта лопаток газотурбинных установок: чаще всего они выходят из строя из-за негативного воздействия высоких температур и механических нагрузок, приводящего к образованию плотного слоя оксида металлов — никеля, алюминия, титана, вольфрама, хрома. Оксидная пленка затрудняет восстановление поверхности лопаток при ремонте, который важен для продления их жизненного цикла.

Способ, найденный учеными, предполагает использование при ремонте раствора серной и ортофосфорной кислот: лопатку погружают в автоклав с раствором и нагревают. Дозировку кислот определили опытным путем, помещая в автоклав образцы с водным раствором разной концентрации — 5; 7,5; 10% — и в течение часа очищая при температуре 230 °C. Затем в течение 30 минут при комнатной температуре в дистиллированной воде удаляли остатки оксидной пленки с помощью ультразвуковой обработки.

Как рассказал пресс-службе ПНИПУ доктор технических наук, профессор кафедры химических технологий Пермского политеха Владимир Пойлов, в результате исследователи выяснили, что обработка раствором кислот с концентрацией 5% помогает частично удалить оксиды металла с поверхности лопатки. Раствор 7,5% более эффективен, но все же оставляет нетронутые участки. После очистки 10%-ным раствором поверхность образца полностью избавилась от оксидов металлов. Отслоившаяся пленка не растворилась в смеси. Это означает, что используемые кислоты в первую очередь разъедают слой поверхности сплава лопатки, расположенный под оксидной пленкой, а саму пленку оставляют более-менее цельной.

Результаты исследования могут быть применены во всех отраслях производства, где в качестве источника энергии используются газотурбинные установки, заключили разработчики: применение 10%-ного раствора кислот в автоклаве поможет ускорить ремонтные работы и тем самым снизить трату ресурсов, а также увеличить экономическую выгоду при производстве лопаток.