В результате реализации проекта будет создана технология изготовления деталей горячей части для газотурбинных установок импортного производства.
Технология будет основана на применении современных программных комплексов для цифрового проектирования изделия и комплексов для моделирования технологического процесса создания изделий. Моделирование технологического процесса позволит устанавливать зависимости эксплуатационных свойств, влияющих на работоспособность изделия, от микроструктуры и механических свойств. Установленные зависимости и алгоритмы расчетов позволят обеспечить стабильный выпуск качественной конкурентноспособной продукции, соответствующей требованиям международных стандартов. Полученные результаты можно будет использовать для оптимизации изделий с целью снижения их термонапряженного состояния и увеличения срока службы.
Разработана модель оптимизации технического обслуживания и ремонта (ТОиР) с изделий ГТУ, позволяющая с высокой степенью вероятности предсказать износ узлов и вероятность необходимости его замены на основе истории ТОиР по агрегату, данных телеметрии и интегрированной модели ГТУ. Данный подход позволяет поставить и решить задачу оптимизации ТОиР с учетом стоимость запчастей, времени простоя оборудования, рисков критических отказов ГТУ.
Отработана технология изготовления изделий для нужд энергетической промышленности с применением метода селективного лазерного спекания (аддитивные технологии). Проведена оценка эффективности применения современных методов селективного лазерного спекания (аддитивные технологии) при изготовлении изделий горячей части ГТУ.
Разработан виртуальный паспорт материала для сплава Inconel 738LC, полученного как стандартным методом литья, так и методом селективного лазерного спекания (аддитивные технологии).
Разработан цифровой двойник термобарьерной плитки камеры сгорания.

Пилотным изделием, созданным на базе разрабатываемой технологии, будет термобарьерная плитка камеры сгорания газотурбинной установки, подвергнутая ресурсным испытаниям, с целью подтверждения соответствия требованиям международных стандартов.

• Проведен патентный поиск существующих технологий изготовления изделий ГТУ;
• Проведен анализ рынка оборудования и материалов для изготовления деталей ГТУ;
• Проведены металлографические исследования изделий из жаропрочных сплавов импортных газотурбинных установок. Проведено определение износостойкости материала;
• Проведены выбор и обоснование перечня перспективных материалов, применяемых для производства деталей ГТУ;
• Поведены выбор и обоснование перечня критериев оценки качества термобарьерных плиток и болтов крепления термобарьерных плиток;
• Выполнен контроль образцов термобарьерных плиток неразрушающими ультразвуковым и капиллярным методами.
• Выполнена оценка изменения структуры металла, изменения механических свойств, износа с целью установления деградации материала в процессе эксплуатации образцов термобарьерных плиток и болтов крепления термобарьерных плиток;
• Разработаны требования к качеству материалов и готовых образцов термобарьерных плиток и болтов крепления термобарьерных плиток. Проведен визуально-измерительный контроль (ВИК) образцов термобарьерных плиток и болтов крепления термобарьерных плиток;
• Разработаны технические характеристики термобарьерных плиток и болтов крепления термобарьерных плиток. Разработаны требования надежности, безопасности, технологичности к термобарьерным плиткам и болтам крепления термобарьерных плиток.
• Разработаны технико-экономические требования к термобарьерным плиткам и болтам крепления термобарьерных плиток.

Целевым рынком для проекта является рынок ответственных изделий из жаропрочных материалов для следующих отраслей промышленности:

• Авиация и космос (ключевой сегмент в рамках Аэронет);
• Энергетика;
• Газовая промышленность;
• Автомобилестроение;
• Кораблестроение.

Важнейшим сегментом рынка для проекта является энергетическая, авиационная и космическая промышленность, в силу исключительно высоких требований к эксплуатационным характеристикам материалов и деталей на их основе.
Разрабатываемая технология обладает важным конкурентным преимуществом – Объединение моделирования и расчетов технологического процесса (включая моделирование микроструктуры и механических свойств) с результатами исследований новых отечественных жаропрочных материалов, разработанных в рамках реализации проекта.
Анализ показывает, что ГТУ и ПГУ имеют приоритет при использовании в пиковой части суточного графика нагрузок. Для работы в базовой части в режиме комбинированной выработки покрытия, сезонных максимумов и резервирования мощности для аномально холодных зим приоритетны паротурбинные технологии. Опыт развития ВИЭ в странах ЕС показал востребованность ТЭС на базе ГТУ для работы в суточном пиковом режиме, при этом КИУМ тепловой генерации снизится до 25 % к 2030 г. и составит менее 5 % к 2050 г.

В рамках проекта будут решены следующие задачи:

• Разработаны новые жаропрочные сплавы для применения в энергетических установках.
• Разработаны методики моделирования технологического процесса производства изделий из жаропрочных сплавов, включая моделирования микроструктуры и механических свойств с последующим установление зависимости эксплуатационных свойств от расчетных параметров.
• Разработана модель оптимизации технического обслуживания и ремонта (ТОиР) изделий ГТУ.
• Разработан виртуальный паспорт материала для сплава Inconel 738LC.
• Разработана технология изготовления изделий из жаропрочных сплавов традиционным методом литья и методом селективного лазерного спекания (аддитивные технологии). Проведена оценка эффективности применения аддитивных технологий при производстве изделий из жаропрочных сплавов.
• Разработан цифровой двойник термобарьерной плитки камеры сгорания газотурбинной установки импортного производства.