Прогнозирование и технологическое обеспечение эксплуатационных свойств деталей ГТД, работающих в условиях фреттинг-коррозии

• Автор: Любимов, Роман Владимирович
• Шифр специальности: 05.07.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Рыбинск
• Количество страниц: 202 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА
1.1. Определение номенклатуры деталей ГТД, подверженных фреттинг-коррозии
1.2. Определение наиболее важных эксплуатационных свойств деталей ГТД, подверженных фреттинг-коррозии
1.1.1. Влияние фреттинг-коррозии на сопротивление усталости и длительную прочность
1.1.2. Влияние фреттинг-коррозии на контактную жесткость
1.3. Теоретическое исследование природы и механизма фреттинг-коррозии металлов
1.3.1. Анализ существующих теорий и моделей фреттинг-коррозии металлов
1.3.1.1. Молекулярная теория
1.3.1.2. Теория К.Г.Р. Райта
1.3.1.3. Т еория электроэрозионного разрушения
1.3.1.4. Усталостная модель фреттинг-процесса
1.4. Изучение состояния вопроса по технологическому обеспечению эксплуатационных свойств деталей ГТД, работающих в условиях фретгинг-коррозии
1.4.1. Перспективные технологические методы повышения фретгингостойкости деталей современных ГТД
1.4.1.1. Ионное легирование
1.4.1.2. Газотермическое напыление покрытий
1.4.1.3. Лазерное легирование
1.4.1.4. Комбинированные методы
1.5. Цель и задачи исследования
ГЛАВА 2. ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА ОБЪЕКТА ИССЛЕДОВАНИЯ. МОДЕЛИРОВАНИЕ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ УСЛОВИЙ РАБОТЫ ВЫБРАННОГО УЗЛА ГТД
2.1. Выбор и описание объекта исследования
2.1.1. Анализ обстоятельств и причин проявления дефекта
2.1.2. Обобщение материалов проведенных исследований
2.1.3. Анализ ранее предложенных конструктивно-технологических и эксплуатационных мероприятий по предупреждению усталостных
разрушений дисков II, III ступеней КНД ТРДЦ Д-ЗОКУ(КП)
2.2. Моделирование эксплуатационных условий работы выбранного узла

Выводы по главе
ГЛАВА 3. ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА МЕТОДОВ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ ФРЕТТИНГ-КОРРОЗИИ МЕТАЛЛОВ И ОПИСАНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ ВЛИЯНИЯ ПОВРЕЖДЕНИЙ ОТ ФРЕТТИНГА НА ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ СВОЙСТВА ДЕТАЛЕЙ ГТД
3.1. Установка для проведения ускоренных лабораторных испытаний на фреттинг-изнашивание
3.2. Установка для одновременного определения модуля нормальной упругости и внутреннего трения материалов в интервале температур
3.3. Установка для определения модуля нормальной упругости поверхностных слоев металлических материалов
3.4. Установка для определения контактной жесткости материалов
3.5. Установки для проведения испытаний на усталость
Выводы по главе
ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТОВ ДЛЯ ВЫБРАННЫХ МЕТОДОВ ИССЛЕДОВАНИЯ. ОПИСАНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ ВЛИЯНИЯ АБРАЗИВНО-СИЛОВОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ПАРАМЕТРЫ СОСТОЯНИЯ ПОВЕРХНОСТНОГО СЛОЯ
КОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ
4.1. Описание методики проведения экспериментов
4.2. Результаты исследования влияния абразивно-силового воздействия на параметры состояния поверхностного слоя металлов
4.2.1. Описание результатов исследования
4.2.2. Анализ и обсуждение результатов
4.3. Методика и результаты исследований влияния абразивно-силового
воздействия на контактную жесткость конструкционных материалов
Выводы по главе
ГЛАВА 5. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРИРОДЫ И МЕХАНИЗМА ФРЕТТИНГ-
КОРРОЗИИ МЕТАЛЛОВ
5.1. Разработка методики проведения экспериментов
5.2. Снятие диаграмм фретгинг-износа. Методика и описание результатов
5.3. Обсуждение результатов эксперимента
5.3.1. Разработка уточненной кинетической модели фреттинг-изнашивания металлов
5.3.1.1. Стадия адгезионного взаимодействия
5.3.1.2. Стадия приработки
5.3.1.3. Стадия установившегося износа
5.3.2. Влияние вида контактирующих материалов на кинетику фреттинг-изнашивания
5.4. Изучение кинетики процессов структурной повреждаемости
поверхностных слоев металлов при фреттинге
5.4.1. Изучение закономерностей внутреннего трения металлических

ГЛАВА 2. ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА ОБЪЕКТА ИССЛЕДОВАНИЯ.
МОДЕЛИРОВАНИЕ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ УСЛОВИЙ РАБОТЫ ВЫБРАННОГО УЗЛА ГТД
Как уже указывалось выше, наиболее опасными последствиями фреттинг-коррозии в узлах авиационных ГТД является не только фреттинг-износ, а фреттинг-усталостные нелокализованные разрушения деталей проточной части двигателя (лопаток, дисков), которые приводят к отказу двигателя, создавая реальные предпосылки к летному происшествию (рис. 4). В то же время, вероятность отказа современных ГТД оценивается величиной порядка (1-р) = 10~4+10~б (где р -вероятность безотказной работы). Таким образом, предотвращение фреттинг-коррозионных повреждений ответственных деталей серийных ГТД является одной из первостепенных задач на пути повышения надежности современной авиационной техники и обеспечения безопасности полетов.
Внешний вид силовой установки самолета ИЛ-62М после нелокализованного разрушения диска П-ой ступени КНД ТРДД Д-ЗОКУ вследствие снижения сопротивления усталости диска из-за фреттинг-коррозионных повреждений рабочих поверхностей