Экспериментальное определение термоциклической долговечности изготовленных из перспективного жаропрочного никелевого сплава рабочих лопаток турбин с различными покрытиями

Н. Г. Бычков, Ю. А. Ножницкий, А. Ш. Хамидуллин, А. В. Першин, В. В. Авруцкий

Аннотация


Излагается оригинальная методика ЦИАМ экспериментального определения термоциклической долговечности деталей горячего тракта газотурбинных двигателей, в том числе деталей с жаростойкими и керамическими теплозащитными покрытиями, в условиях поверхностного неравномерного разогрева токами высокой частоты при непрерывном охлаждении внутренней полости деталей с заданным расходом воздуха. На основании проведённых испытаний модельных образцов с покрытиями при контроле температуры поверхности с помощью тепловизора показана возможность применения высокочастотного разогрева деталей с покрытиями (в том числе с керамическими теплозащитными покрытиями) для моделирования поверхностного разогрева натурных деталей газотурбинных двигателей. Используемая методика позволяет имитировать температурное состояние детали в эксплуатации. Температурные перепады, наблюдаемые как по поверхности, так и толщине детали, создают в материале термические напряжения, аналогичные возникающим при работе в двигателе. При необходимости к детали могут прилагаться синхронизированные с изменением температуры механические нагрузки для имитации, например, центробежной силы. В статье представлены результаты экспериментальных исследований термоциклической долговечности рабочих лопаток первой ступени турбины из перспективного монокристаллического сплава ВЖМ-5 без покрытия и с различными защитными покрытиями, проведённые по режиму Тmin↔Tmax = 350↔1050˚C. 


Ключ. слова


Индукционный разогрев; теплозащитные покрытия; термоциклическая долговечность; лопатка турбины

Полный текст:

PDF

Список литературы

1. Bychkov N.G., Lukash V.P., Nozh-nitsky Y.A., Perchin A.V., Rekin A.D. Investigation of thermomechanical fatigue for optimization of design and production process solutions for gas-turbine engine parts // International Journal of Fatigue. 2008. V. 30, Iss. 2. P. 305-312. doi.org/10.1016/ j.ijfatigue. 2007.01.046

2. Бычков Н.Г., Лепёшкин А.Р., Першин А.В. Установка для испытаний лопаток турбомашин на термомеханическую усталость: патент РФ № 2250451; опубл. 20.04.2005.

3. ОСТ 10097-80. Методы испытаний на термоусталость. М.: 1980. 56 с.

4. ГОСТ 25505-85. Расчёты и испытания на прочность. Методы испытаний на малоцикловую усталость при термомеханическом нагружении. M.: 1985. 10 c.

5. Бычков Н.Г., Лепешкин А.Р., Першин А.В. Индуктор для нагрева деталей сложной формы: патент РФ № 2122297; опубл. 20.11.1998.


DOI: http://dx.doi.org/10.18287/2412-7329-2015-14-3-99-105

Ссылки

  • Ссылки не определены.


 

Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 International License.

 

ISSN: 2541-7533