Research and estimation of thermal-cycle firmness of plasma spraying more compact coverages are for knots of gas-turbine

Abstract

Актуальність роботи. Одним з раціональних способів підвищення зносостійкості деталей машин є локальний захист ділянок підвищеного зносу елементами зі зносостійких матеріалів. Таку захисну структуру можна забезпечити попереднім нанесенням покриттів за допомогою плазмового напилювання. Це зокрема, стосується плазмового ущільнюючого покриття вузлів газотурбінних установок, які, наприклад, використовуються в складі суднового обладнання. При цьому зазначені вузли неминуче піддаються впливу досить високих температур, зокрема термоудару, що може призвести до руйнування покриття. У зв'язку з цим робота спрямована на пошук рішення актуального науково-практичного завдання-отримання ущільнюючих покриттів, виконаних плазмовим напилюванням, стійких до термоудару та аналіз умов експлуатації ущільнюючих покриттів для оцінювання їх впливу на напилений шар. Мета роботи-визначення термічної стійкості ущільнюючих покритті, в тому числі при термоциклічних випробуваннях на газодинамічному стенді, та оцінка впливу умов експлуатації на мікроструктуру і фазовий склад напиленого шару. Методи дослідження. Для дослідження мікроструктури використана оптична і растрова електронна мікроскопія. Твердість зразків вимірювали за допомогою твердоміра Віккерса. Використовувалась розроблена установка для визначення стійкості покриття до теплозмін. Проводився ренгенофазовий аналіз. Результати. Запропоновані ущільнення на основі самофлюсуючогося сплаву ПГ-10К-01 з добавками твердих змащень С(Ni) і BN(Ni) можуть працювати за температур до 1000...1050 °С, що відповідає умовам в продуктах згоряння палива ДС. У результаті випробувань встановлено, що два варіанти розроблених ущільнень ПГ-10К-01+20 %C(Ni) і ПГ-10К-01+20 %BN(Ni) за корозійно-ерозійною і термічною стійкыстю перевершує серійне осередкове (стільникове) ущільнення з серійним наповнювачем УМ-16П. Наукова новизна. Уперше проведено комплексне дослідження та оцінка термоциклічної стійкості на термоудар ущільнюючих покриттів, виконаних плазмовим напиленням вузлів газотурбінних агрегатів. Встановлено, що в структурі яка напилена з цілеспрямованим вибором складових ПГ-10К-01+20 %C(Ni) і ПГ-10К-01+20 %BN(Ni) за корозійно-ерозійною і термічною стійкыстю перевершує серійне осередкове (стільникове) ущільнення з наповнювачем УМ-16Пта 20Б. Практична цінність. Показана принципова можливість заміни плазмового напилювання в контрольованій атмосфері плазмовим напиленням спеціально обраними складовими на повітрі, що дає суттєві технічні та технологічні переваги. Запропоновані модернізовані типи ущільнюючих покриттів, які суттєво переважають ті, що застосовувалися до сьогодні.