Метод ускоренных испытаний на высокотемпературную газовую коррозию сопловых лопаток турбин ГТД

• Автор: Давыдов, Марсель Николаевич
• Шифр специальности: 05.07.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 147 с. : ил.

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ УСКОРЕННЫХ ИСПЫТАНИЙ ЛОПАТОК ТУРБИН ГТД НА ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНУЮ ГАЗОВУЮ КОРРОЗИЮ
1.1. Актуальность проблемы ускоренных испытаний ГТД
1.2. Анализ условий работы и повреждений лопаток турбин ГТД, обусловленных высокотемпературной газовой коррозией
1.3. Методы испытаний лопаток турбин на высокотемпературную газовую коррозию
1.3.1. Испытания лопаток в системе двигателя
1.3.2. Автономные испытания лопаток на стендах
1.3.3. Испытания лопаток в тиглях в расплавах солей
1.3.4. Испытания лопаток в расплавах солей с электрохимическим воздействием
1.3.5. Испытания лопаток с предварительным нанесением коррозионной обмазки на их поверхность
1.4. Сравнительный анализ методов испытаний лопаток турбин на
высокотемпературную газовую коррозию
Выводы по главе
Цель работы и решаемые в диссертации задачи
ГЛАВА 2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ МЕТОДА УСКОРЕННЫХ ИСПЫТАНИЙ ЛОПАТОК ТУРБИН ГТД НА ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНУЮ ГАЗОВУЮ КОРРОЗИЮ
2.1. Основные принципы, используемые при обосновании ускоренных
испытаний
2.1.2. Условие эквивалентности ускоренных и длительных испытаний
2.1.3. Критерии эффективности ускоренных испытаний
2.1.4. Целевая функция, реализующая условие эквивалентности ускоренных и длительных испытаний

2.2. Теоретическое обоснование метода ускоренных испытаний сопловых лопаток турбин на высокотемпературную газовую
коррозию
Выводы по главе
ГЛАВА 3. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ОСНОВНЫХ ЭТАПОВ МЕТОДА УСКОРЕННЫХ ИСПЫТАНИЙ СОПЛОВЫХ ЛОПАТОК ТУРБИН ГТД НА ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНУЮ ГАЗОВУЮ КОРРОЗИЮ
3.1. Общая структура метода
3.2. Содержание основных этапов ускоренных испытаний сопловых лопаток турбин на высокотемпературную газовую коррозию
3.2.1. Подготовка образцов лопаток для испытаний
3.2.2. Травление
3.2.3. Электрохимическая обработка
3.2.4. Высокотемпературная обработка
Выводы по главе
ГЛАВА 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ АПРОБАЦИЯ МЕТОДА УСКОРЕННЫХ ИСПЫТАНИЙ СОПЛОВЫХ ЛОПАТОК НА ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНУЮ ГАЗОВУЮ КОРРОЗИЮ
4.1. Условия проведения исследования
4.2. Подготовка образцов
4.3. Травление
4.4. Электрохимическая обработка
4.5. Высокотемпературная обработка
4.6. Анализ результатов ускоренных испытаний сопловых лопаток на высокотемпературную газовую коррозию
Выводы по главе
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ И ВЫВОДЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ

Приложение 1. Условия работы лопаток турбин ГТД
Приложение 2. Повреждения лопаток турбин, обусловленные высокотемпературной газовой коррозией
Приложение 3. Особенности механизма высокотемпературной сульфидной коррозии лопаток турбин
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

слой, эквивалентный эксплутационному по микроструктуре (фазовому составу):
Фкор.исп — Фкор .экс
к0) = И<[) +И{2) = 1<Ует■
кор.исп кор.исп 1 кор.исп )
— (3)
кор.исп = С корже = 1с1бУУ1 (2.37)
Фкор исп —/^(/?вто), Двто — /[соли, 7"аТО’^ВТО 1 >^ВТ0.2’^ВТ0.з] ’
где 7вто ~ температура; Твто.ртвто.2’хвто.з “ вРемя нагрева, выдержки и охлаждения испытываемого образца при ВТО.
Последовательность реализации рассматриваемого метода ускоренных испытаний сопловых лопаток ГТД на высокотемпературную газовую коррозию сводится к выполнению следующих этапов (рис.2.4).
Подготовка исходных данных
Подготовка образцов для ускоренных испытаний
Формирование коррозионного слоя, эквивалентного эксплуатационному по толщине
Формирование коррозионного слоя, эквивалентного эксплуатационному по | фазовому составу
И и и и
Данные после эксплуатации 1. Кор 2. Скор 3. Фкор=[Ф ,Ф,Г V 1. Вырезка образцов для испытаний; 2. Механическая очистка поверхности; 3. Обезжиривание в органических растворителях V У ( !. Травление (выгорание легирующих элементов); 2. ЭХО (образование оксидов N1, Сг, А1, насыщение поверхностного слоя серой) . Нагрев в высоко- § температурной печи в 1 агрессивной среде { (ускоренная | газовая коррозия) 1
Рис. 2.4. Общая схема проведения ускоренных испытаний сопловых лопаток турбин на высокотемпературную газовую коррозию
1. Подготовка исходных данных к испытаниям. Исходными данными являются:
• толщина коррозионного слоя, а также толщина обезлегированной зоны поверхностного слоя лопатки, отработавшей в эксплуатации;
• содержание легирующих элементов в поверхностном слое лопатки;
• микроструктура (фазовый состав) продуктов коррозии в поверхностном слое лопатки, отработавшей в эксплуатации.
К ускоренным испытаниям готовят образцы новых лопаток, вырезанные с места, соответствующего максимальной эксплуатационной температуре.