/ •*
ТЕХНОЛОГИИ И ОБОРУДОВАНИЕ
V
Напыление теплозащитного
покрытия
на детали
горелки
ОЙ-201
А. П. Мурашов,
канд. техн. наук,
А. П. Грищенко, И. А. Демьянов, А. Н. Бурлаченко,
Н. В. Вигилянская,
Институт электросварки им. Е. О. Патона НАН Украины
Многие детали и конструкции, применяемые в авиационных
и
космических аппаратах,
двигателях,
ядерных и химиче-
ских реакторах
(лопатки,
сопла,
камеры сгорания,
тепло-
обменники
и
другие детали
газовых турбин), работают
в
высокотемпературных
и
химически
агрессивных
средах.
Эффективным путем повышения надежности таких дета-
лей
и
конструкций
является
применение
теплозащитных
покрытий (ТЗП),
которые создают
тепловой
барьер,
сни-
жают температуру металлической поверхности в процессе
эксплуатации.
Конструктивно
ТЗП
содержат,
как
ми-
нимум,
два
слоя:
внутренний
металличес-
кий,
непосредственно
контактирующий
с
деталью, и внешний керамический.
В каче-
стве
металлического
слоя
используют
жа-
ростойкие
сплавы
на
основе
никеля,
ко-
бальта или
никеля
и
кобальта в различных
соотношениях с добавками от
14-22% хро-
ма и от 5-14% алюминия.
В качестве мате-
риалов теплозащитного слоя
наиболее час-
то применяют диоксид циркония г г 0 2, ста-
билизированный
ОКСИДОМ
иттрия У 20 3. Это
обусловлено
рядом
свойств:
низким
коэф-
фициентом
теплопроводности
и
сравни-
тельно высоким коэффициентом термичес-
кого
расширения,
высокой
стабильностью
диоксида циркония при нагреве.
Одним
из
методов,
используемых
для
нанесения
ТЗП ,
является
плазменно-дуго-
вое напыление. Метод характеризуется вы-
Таблица. Параметры напыления различных слоев ТЗП
С
лой
Состав покрытия
Параметры
напыления
Толщина
покрытия,
мкм
І.А
и, В
/,
мм
1
100% ІМіСгАІ
500
30
140
100-150
2
70% ІЧіСгАІ — 30%
(1т 02
— 6,2 мас.% У20 3)*
500
50
140
100-150
3
30% МСгАІ — 70%
(1тОг
— 6,2 мас.% У20 3)*
500
50
130
100-150
4
100%
(1Ю 2
— 6,2 мас.% У20 3)
500
60
110
150-200
*
Смеси порошков для напыления получены механическим смешива-
нием в течение 4 часов в аттриторе.
2(66)2009 СВАРЩИК
сокой
производительностью
и
универсаль-
ностью,
позволяющими
наносить металли-
ческие и керамические материалы заданно-
го
химического
и
фазового
состава
в
виде
покрытий значительной толщины.
Для оценки работоспособности ТЗП бы-
ли
напылены
образцы-свидетели
в
виде
диска диаметром 30 мм
и толщиной 6 мм
в
количестве
10 шт., выполненные из
нержа-
веющей стали 12Х18Н10Т.
Перед напылением для очистки поверх-
ности от оксидов и достижения шероховатос-
ти поверхности РЪ^Ю-.бО мкм образцы под-
вергал нсь струй но-абразивной обработке.
Режимы струйно-абразивной обработки:
Рабочее давление сжатого воздуха,
МПа
0,6
Расстояние от среза сопла
до поверхности, мм
150
Угол накиона сопла к поверхности,.
..
°
60-90
Расход сжатого воздуха, м3/ч
300
Диаметр сопла, мм.
8
Для
напыления
использовали
порошки
№СгА1 и
1 г 0 2 —
6,2 мае. % У 2О э с фракци-
ей
40-63 мкм.
В
таблице
представлены
состав,
толщина
и
параметры
напыления
различных слоев покрытия.
Плазменно-дуговое напыление проводи-
ли
на установке У П У -8 М с использовани-
ем
плазмотрона
от
плазменной
установки
О П Н -11. Применяемые порошки подавали
под срез сопла.
Образцы-свидетели подвергали
испыта-
нию путем нагрева газовой горелкой до тем-
пературы 300-320 °С и охлаждения со сто-
роны
покрытия
воздухом,
а
также
нагрева
до
указанной
температуры
и
охлаждения
образцов с обратной стороны водой до тем-
пературы 50 °С.
Температуру образцов с покрытиями оп-
ределяли
с
помощью
хромель-Копелевой
термопары, вставляемой в соответствующее
отверстие сбоку на глубину 8 мм. Разруше-
ний
и
отслоений
покрытий
на
10 образцах
предыдущая страница 27 Сварщик 2009 02 читать онлайн следующая страница 29 Сварщик 2009 02 читать онлайн Домой Выключить/включить текст