1 / 9 Next Page
Information
Show Menu
1 / 9 Next Page
Page Background

128

ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Машиностроение. 2016. № 5

УДК 621.793

DOI: 10.18698/0236-3941-2016-5-128-136

УСОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ НАНЕСЕНИЯ

ТЕПЛОЗАЩИТНОГО ПОКРЫТИЯ НА ЛОПАТКИ ТУРБИНЫ

Б.М. Захаров

1

mt13@bmstu.ru

И.А. Буреев

2

bva.35@rambler.ru

1

МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва, Российская Федерация

2

ВНИИВВиМ Россельхозакадемии, г. Покров, Владимирская обл.,

Российская Федерация

Аннотация

Ключевые слова

Рассмотрена кристаллизация расплава в свободном и

ограниченном объемах. Выполнен анализ формирова-

ния теплозащитных покрытий, полученных плазмен-

ным и электронно-лучевым способами. Предложена

эффективная технология нанесения покрытий со

столбчатой структурой в камере с пониженным давле-

нием

Теплозащита, электронно-

лучевое нанесение покрытий,

АSPS-процесс

Поступила в редакцию 23.04.2015

© МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2016

Структура теплозащитных газотермических плазменных покрытий, образован-

ная из расплавленных керамических частиц, представляет собой слоистый ма-

териал, сформированный из деформированных частиц (ламелей) толщиной в

несколько микрон. Такая ламельная структура имеет термостойкость значи-

тельно меньше, чем столбчатая структура, полученная при электронно-лучевом

осаждении из паровой фазы в вакууме. Канадскими учеными было получено

столбчатое теплозащитное покрытие (ТЗП) по плазменной технологии из сус-

пензий, представляющих собой наноразмерные порошки в жидком носителе.

При напылении порошки переходят в парообразное состояние и оседают на

подложке в виде столбчатой структуры типа «брокколи». Такие покрытия зна-

чительно дешевле электронно-лучевых. Приведенные в литературе данные не

позволяют воспроизвести эту технологию.

В настоящей статье предложено в качестве элементов новой технологии

использовать опыт отечественных ученых и создать на основе их исследований

более производительную установку.

Кристаллизация расплава.

Нитевидные кристаллы растут из жидкой капли

расплава на конце кристалла (рис. 1).

Кристаллизатор высокочастотной печи «Кристалл-401 фианит» (5,28 МГц,

90 кВт) представляет собой чашу, выполненную из трубок индуктора. В эту ча-

шу засыпается керамический материал (ZrO

2

–Y

2

O

3

). В центре чаши устанавли-

вается «затравка» из металлического циркония. При пуске высокочастотной

печи сначала расплавляется и окисляется затравка, образуя жидкую фазу, про-

водящую электрический ток. По мере нагрева жидкая фаза заполняет почти