Исследование процесса подготовки поверхностей деталей турбины авиационных двигателей под газотермическое напыление

• Автор: Ситникова, Марина Николаевна
• Шифр специальности: 05.02.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Рыбинск
• Количество страниц: 160 с. : ил.

Содержание
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА Е АНАЛИЗ ПРОБЛЕМЫ ИЗНОСА ДЕТАЛЕЙ ТУРБИНЫ АВИАЦИОННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ И РАНЕЕ ВЫПОЛНЕННЫХ РАБОТ В ОБЛАСТИ ИЗНАШИВАНИЯ ПОВЕРХНОСТЕЙ И СПОСОБОВ ИХ ВОССТАНОВЛЕНИЯ
1Л Анализ причин повреждаемости деталей турбины

1.2 Статистические данные о наличии повреждений внутренних колец
1.3 Анализ выполненных ранее исследований в области изнашивания поверхностей
1.3.1 Основные особенности изнашивания поверхностей деталей
1.4 Изучение технологического обеспечения эксплуатационных свойств деталей ГТД, работающих в условиях износа
1.5 Существующие методы восстановительного ремонта деталей
1.5.1 Ионная имплантация
1.5.2 Лазерное легирование
1.5.3 Газотермическое напыление (ГТН)
1.6 Выводы по главе
ГЛАВА 2. ВЛИЯНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ И СВОЙСТВ МАТЕРИАЛОВ НА ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ СВОЙСТВА ДЕТАЛЕЙ

2.1 Методика определения оптимальной оценки работоспособности

деталей
2.2 Определение прочности сцепления и остаточных напряжений
2.3 Влияние свойств материалов покрытий на износостойкость
2.4 Определение интенсивности изнашивания при помощи компьютерной графики
2.5 Влияние структуры материала и технологических факторов на

сопротивление схватыванию
2.6 Выводы по главе
ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ИЗНОШЕННЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ ДЕТАЛЕЙ ТУРБИНЫ. ВЫБОР МАТЕРИАЛОВ ПОКРЫТИЙ, ОБОРУДОВАНИЯ И ОБРАЗЦОВ
3.1 Анализ технологий восстановительного ремонта изношенных

поверхностей деталей турбины
3.2 Разработка технологических методов восстановления изношенных

поверхностей деталей
3.3 Выбор материала покрытия. Химический и фазовый состав
3.4 Выбор методов экспериментальных исследований
3.5 Используемое оборудование
3.6 Используемые образцы
3.7 Выводы по главе
ГЛАВА 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ВЛИЯНИЯ МЕТОДА ПОДГОТОВКИ ПОВЕРХНОСТИ ПОД НАПЫЛЕНИЕ НА АДГЕЗИОННУЮ ПРОЧНОСТЬ И СВОЙСТВ МАТЕРИАЛОВ ПОКРЫТИЙ НА ИНТЕНСИВНОСТЬ ИЗНАШИВАНИЯ

4.1 Подготовка поверхностей образцов под напыление
4.2 Результаты исследований образцов после проведения струйноабразивной обработки
4.3 Анализ результатов выполненного плазменного напыления материалами ВКНА и ПВ-НХ16Ю6Ит
4.4 Методика измерения остаточных напряжений
4.5 Методика измерения прочности связи с основным материалом
4.6 Сравнение значений остаточных напряжений и прочности сцепления, полученных теоретическим и экспериментальным методами
4.7 Влияние свойств материалов покрытий на интенсивность изнашивания
4.7.1 Методика измерения интенсивности изнашивания и коэффициента трения
4.7.2 Методика измерения шероховатости поверхности покрытий
4.7.3 Методика измерения микротвердости и твёрдости покрытий
4.7.4 Методика определения пористости и плотности покрытий
4.7.5 Сравнение теоретических и экспериментальных значений интенсивности изнашивания покрытий
4.8 Обработка деталей с напылением
4.9 Выводы по главе
ГЛАВА 5. ПРАКТИЧЕСКОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ
5.1 Разработка методики выбора восстановительного ремонта деталей турбины
5.2 Разработка алгоритма выбора восстановительного ремонта

115 120

Технологические факторы (состояние поверхности, напряжения, покрытия) оказывают влияние на длительную прочность и износостойкость деталей.
Проблема повышения износостойкости деталей ГТД может быть решена конструкторскими, технологическими и эксплуатационными способами. У серийно выпускаемых двигателей наиболее перспективными и реальными являются технологические.
Благодаря непрерывному развитию трибологии, материаловедения, физики твёрдого тела и других отраслей современной науки в последние десятилетия были разработаны и апробированы новые высокоэффективные технологические методы повышения износостойкости ответственных деталей ГТД.
1.5 Существующие методы восстановительного ремонта деталей
Главным при ремонте является выбор целесообразного метода обработки поверхности. Многие виды обработки поверхности осуществимы в промышленных масштабах и обеспечивают изменение в широком диапазоне таких свойств, как механические, химические, магнитные, электронные и др. [4, 10,35,49, 60].
Очевидно, что лишь немногими методами можно произвести восстановление изношенных поверхностей, но с учетом обеспечения износостойкости и усталостной прочности можно рационально выбрать метод ремонта.
Формирование защитных покрытий является одним из перспективных направлений совершенствования ремонта газотурбинных двигателей. Использование покрытий позволяет увеличить ресурс работы деталей и экономичность двигателей. Работоспособность защитных покрытий в значительной степени определяется технологией их нанесения, которая определяет величину остаточных напряжений, микроструктуру, адгезию и плотность покрытий.