автореферат диссертации по авиационной и ракетно-космической технике, 05.07.05, диссертация на тему:Разработка технологии нанесения плазменных теплозащитных покрытий на малоразмерные внутренние сложнопрофильные поверхности деталей горячего тракта ГТД

Ананьева Екатерина Александровна

РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ НАНЕСЕНИЯ ПЛАЗМЕННЫХ ТЕПЛОЗАЩИТНЫХ ПОКРЫТИЙ НА МАЛОРАЗМЕРНЫЕ ВНУТРЕННИЕ СЛОЖНОПРОФИЛЬНЫЕ ПОВЕРХНОСТИ ДЕТАЛЕЙ ГОРЯЧЕГО ТРАКТА ГТД

Специальность 05.07.05 - Тепловые, электроракетные двигатели и энергоустановки летальных аппаратов

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

□□30В5016

003065016

На правах рукописи

Ананьева Екатерина Александровна

РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ НАНЕСЕНИЯ ПЛАЗМЕННЫХ ТЕПЛОЗАЩИТНЫХ ПОКРЫТИЙ НА МАЛОРАЗМЕРНЫЕ ВНУТРЕННИЕ СЛОЖНОПРОФИЛЬНЫЕ ПОВЕРХНОСТИ

ДЕТАЛЕЙ ГОРЯЧЕГО ТРАКТА ГТД

Специальность 05.07.05 - Тепловые, электроракетные двигатели и энергоустановки летальных аппаратов

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Работа выполнена в государственном образовательном учреждении высш профессионального образования «Самарский государственный аэрокосмический университет имени С. П. Королева»

Научный руководитель

Барвинок Виталий Алексеевич - чл.-корр. РАН, доктор технических нау профессор

Официальные оппоненты

Амосов Александр Петрович — заведующий кафедрой металловедения порошковой металлургии Сам ГТУ, доктор физико-математических на; профессор.

Проничев Николай Дмитриевич — заместитель заведующего кафедр производства двигателей летательных аппаратов СГАУ, доктор техническ наук, профессор.

Ведущая организация ОАО «Металлист-Самара»

Защита состоится 28 сентября 2007 года в 10 — часов на заседай диссертационного совета Д 212. 215.02 при государственном образовательна учреждении высшего профессионального образования «Самарск государственный аэрокосмический университет имени академика С. Королева» по адресу: 443086, г. Самара, Московское шоссе, 34

Автореферат разослан «24» августа 2007 года Ученый секретарь диссертационного совета доктор технических наук,

профессор

В. Н. Матве

Общая характеристика работы

Актуальность работы Увеличение мощности, экономичности и эффективности работы современных газотурбинных двигателей связано с повышением температур рабочих газов. Детали горячего тракта ГТД такие, как лопатки турбин, секции сопловых аппаратов, жаровые трубы камер сгорания работают в сложных эксплуатационных условиях при температурах выше 1373 К. При этом потеря работоспособности современных жаропрочных и жаростойких материалов на основе никеля происходит в основном из-за высокотемпературной газовой коррозии поверхности. Проблема повышения ресурса этих деталей решается технологическими или конструкционными методами. Однако возможности металлургии в создании новых материалов в настоящее время в основном исчерпаны, ограничены также возможности конструктивных решений в снижении нагрева этих материалов за счет специальных систем охлаждения. В связи с этим наиболее эффективным и экономичным решением данной проблемы является использование на рабочих поверхностях деталей горячего тракта специальных теплозащитных покрытий (ТЗП).

Теплозащитные покрытия используются уже более 25 лет и в настоящее время широко применяются на всех двигателях гражданской и военной авиации. Однако среди деталей горячего тракта имеется группа деталей, рабочие поверхности которых конструктивно представляют внутренние малоразмерные полости переменного диаметра от 70 до 100 мм. Такие детали в настоящее время защищают от воздействия высоких температур конструкционными методами и не используют применение защитных покрытий, что обусловлено сложностью формы рабочей поверхности и трудным доступом к ней. Таким образом, задача по разработке технологии нанесения теплозащитных покрытий (ТЗП) на малоразмерные внутренние сложнопрофильные поверхности является актуальной и позволит решить важную народно - хозяйственной проблему повышения эксплуатационных характеристик деталей горячего тракта ГТД.

Цель работы - повышение эксплуатационных характеристик деталей горячего тракта ГТД за счет нанесения теплозащитных покрытий на их внутренние поверхности методом газотермического плазменного напыления. Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

1. Провести математическое моделирование процессов ускорения, нагре! плавления в плазменной струе напыляемого порошкового материала.

2. Разработать специальные технологические приемы нанесения ТЗП внутренние поверхности малоразмерных сложнопрофильных деталей.

3. Провести исследования влияния режимов напыления на эксплуэтацион свойства покрытий при их нанесении в полостях малого диаметра.

4. Провести выбор оптимальных режимов плазменного напыления 1 на внутренние поверхности малоразмерных деталей типа жаровая труба.

5. Разработать технологию нанесения теплозащитного покрытия внутреннюю поверхность жаровой трубы.

Автор выносит на защиту.

1. Математическую модель процессов ускорения, нагрева и плавле напыляемого порошкового материала в плазменной струе.

2. Результаты расчетно-экспериментальных исследований траекто] движения, ускорения, нагрева и плавления частиц различного диаметр плазменной струе.

3. Уравнения регрессии, адекватно описывающие зависимость физр механических и эксплуатационных характеристик теплозащитного покрыта параметров режима напыления и дисперсности напыляемого материала.

4. Способ нанесения теплозащитных покрытий на малых дистанция: малоразмерных полостях переменного диаметра, защищенный патентом изобретение № 2246557 от 20.02.2005

5. Технологию плазменного газотермического нанесения теплозащита покрытия на внутреннюю поверхность детали жаровая труба

Научная новизна

1. Научная новизна решенной важной народно- хозяйственной задачи повышению эксплуатационных характеристик деталей горячего тракта Г определяется разработкой новых научно обоснованных технологически? технических решений, обеспечивших создание и внедрение плазмен] газотермической технологии нанесения ТЗП на малоразмерные внутрен сложнопрофильные поверхности деталей типа цилиндрических жаровых труб

2. Научная новизна разработанной математической модели ускорен нагрева и плавления порошковых частиц в плазменной газотермичес] струе определяется корректным учетом закона лобового сопротивле! 4

частиц в зависимости от числа Рейнольдса, учетом влияния расхода порошка на величину потери импульса плазменным потоком, учетом влияния изменения параметров струи на дистанции напыления, а так же определяется новизной полученных результатов и вытекающих из них выводов о сепарации траекторий частиц различного диаметра, сепарации частиц различного размера в локальных областях покрытий, влиянии такой сепарации на свойства покрытий и способах снижения и регулирования указанной сепарации.

3. Научная новизна новых технологических и технических решений, обеспечивших получение эффективных ТЗП на малоразмерных сложнопрофильных поверхностях деталей подтверждена патентами на изобретение и определяется установленными зависимостями качества покрытий от угла напыления, установленными величинами минимального угла и минимальной дистанции напыления, новым способом формирования плазменных покрытий на минимальных дистанциях с учетом принудительного охлаждения поверхности и использованием эффекта регулируемой сепарации частиц для повышения эксплуатационных свойств покрытия.

Практическая ценность

1. По результатам математического моделирования сформулированы требования к допустимой дисперсии диаметров напыляемых частиц.

2. Разработана эффективная методика компьютерного входного контроля определения гранулометрического состава порошкового материала.

3. Разработаны рекомендации на способ подачи порошка в анодный канал плазмотрона и кинематические схемы движения плазмотрона относительно детали с целью уменьшения и регулирования сепарации частиц в пятне напыления и повышения качества напыляемого слоя.

4. Сформулированы требования к минимальной дистанции напыления и минимальному углу наклона плазменной струи к напыляемой поверхности, при которых формируется качественное покрытие.

5. Разработанные рекомендации и технологии изложены в нормативно-технической документации на технологический процесс получения ТЗП на внутренние сложнопрофильные поверхности малоразмерных деталей.

Реализация результатов работы

Разработана технология напыления теплозащитных покрытий на

внутренние рабочие поверхности жаровых труб камер сгорания,

5

ГТД. Изготовленная партия деталей прошла весь комплек заводских испытаний по методике предприятия ОАО «СНТК им. Кузнецова» в составе изделий НК - 38 СТ КГ - 101, НК 38 - СТ КГ 102 Экономический эффект составил 124 тыс. руб. Апробация работы

Основные результаты работы докладывались на конференциях: Санкт Петербург, 2003, Санкт-Петербург, 2006, Москва, 2006, Москва, 200? Самара 2006. Публикации

По результатам выполненных исследований и разработок опубликованы: Статей- 2, тезисы доклада — 5, получено 5 авторских свидетельств н изобретение.

Структура и объем работы

Диссертация состоит из введения, 5 глав, общих выводов, списк использованных источников и приложений, в совокупности изложенных ь 177 страницах машинописного текста, 56 рисунков, 32 таблицы и приложений.

Работа выполнялась в рамках персонального гранта молодых ученых 2005.

Краткое содержание работы Во введении изложена актуальность проблемы повышения эксплуатационных характеристик деталей горячего тракта ГТД за счет нанесения теплозащитных покрытий на их внутренние поверхности методо газотермического плазменного напыления.

В первой главе рассмотрены условия эксплуатации некоторых детале горячего тракта ГТД (рабочие и сопловые лопатки турбин, жаровые труб камер сгорания и др.), подвергаемых наиболее интенсивным тепловы нагрузкам, виды их износа и применяемые в настоящее время основнь методы защиты от воздействия высоких температур. Показано, чп эффективным и экономичным решением задачи повышения ресур< является использование на рабочих поверхностях деталей проточной част ГТД специальных теплозащитных покрытий (ТЗП). В рабо' проанализированы составы ТЗП, методы их формирования, и разработки I их усовершенствованию. При этом выделен газотермический плазменнь метод нанесения покрытий, основные преимущества которого заключают

в технологической простоте и удобстве проведения процесса, а так же в особенности микроструктуры, состоящей из упорядоченных кластеров, границы которых располагаются перпендикулярно внешним воздействиям.

Основной хорошо зарекомендовавшей себя системой ТЗП является двухслойное покрытие состава Me-Co-Cr-Al-Y + Zr02 - 8Y203, которое различными технологическими методами наносится на рабочие и сопловые лопатки турбины. Однако, нанесение покрытий на жаровые трубы из-за необходимости напыления на внутренние малоразмерные сложнопрофильные поверхности в настоящее время не проводится. Возможным методом нанесения теплозащитного покрытия на такие детали может стать плазменный газотермический, однако для использования этого метода необходимо разработать новое оборудование и новые методы, позволяющие регулировать нагрев напыляемой детали плазменным потоком и исключающие перегрев стенок тонкостенных деталей. С целью увеличения дистанции и, снижения воздействия теплового потока на напыляемую деталь часто применяется использование наклонной плазменной струи к напыляемой поверхности. В связи с этим необходимо исследовать особенности формирования теплозащитных покрытий на малых дистанциях при наличии угла отличного от нормального между плазменной струей и напыляемой поверхностью. Эти исследования, прежде всего, должны включать моделирование скорости и нагрева напыляемых частиц на малых дистанциях с учетом того, что напыляемый порошок имеет на стадии поставки широкий фракционный состав, а затем оптимизацию свойств нанесенных слоев в зависимости от параметров процесса.

Эксплуатационные свойства плазменных покрытий определяются

процессами взаимодействия порошкового материала с поверхностью.

Исследованию процессов кинетики тепловых и деформационных явлений

при плазменном напылении зависящей от таких физических параметров, как

скорость, температура, теплосодержание напыляемых частиц посвящено

достаточно много публикаций, среди которых необходимо выделить работы

В.В. Кудинова, В.М. Иванова, Г.В. Боброва, А.Ф. Пузрякова, A.B. Донского,

B.C. Клубникина, В.А. Барвинка, H.H. Рыкалина, В.И. Богдановича и др.

Анализ явлений при плазменном напылении показал с одной стороны

актуальность разработки математических моделей определения скоростей и

температур напыляемых частиц, приобретаемых при их движении в

плазменной струе, а с другой стороны, наличие вопросов, которые не

7

рассмотрены или рассмотрены не в полном объеме или не вполне корректно несмотря на наличие достаточно большого числа публикаций по это) тематике. Проведенный анализ позволил сформулировать основную цел работы и задачи исследования.

Во второй главе приведены результаты комплексных экспериментальны и теоретических исследований динамики движения и нагрева напыляемы частиц в плазменной струе на всей ее протяженности от плазмотрона д поверхности изделия. Научная новизна поставленной задачи заключается том, что впервые корректно учтен феноменологический закона дл коэффициента лобового сопротивления в соответствии с фактически изменением числа Яе в процессе ускорения частицы, учет потери импульс плазменной струей при ускорении частиц и учет влияния изменена параметров плазменного потока, связанных с расширением струи и с смешиванием с окружающим воздухом. При постановке использовался ря стандартных допущений. Математическая модель ускорения имее следующий вид:

(1)

К=К, К(0) = 0 (2)

М (3)

где т = р7Ю3/б, Бм = 7г£>2/4, и Сг =0,/(Я^ - масса, площа. миделевого сечения и коэффициент лобового сопротивления шаровой частиц соответственно, Ух и ^ - компоненты скорости ее центра масс, рг

плотность газового потока, тг - масса газа, приходящаяся на одну частицу.

В работе показано, что известная двухчленная зависимость л коэффициента лобового сопротивления Сх =(24/Ле)+4/(Яе)^, применяем при яе =1 ...500 с учетом особенностей плазменного напыления, п] котором диапазон изменения А? = 1...30, методом наименьших квадрат может быть сведена к более простой одночленной зависимости: с, =С0/{Яе с параметрами с0=24,4 и к =0,739, которая в указанном диапазоне чисел дает погрешность отклонения от экспериментальных данных в пределах превышающих 4%. Установлено, что в большинстве анализируем! публикаций при получении аналитических выражений для скорости част неоправданно используется стоковский режим обтекания, дающ

увеличение коэффициента лобового сопротивления более, чем в два раза, либо режим обтекания с с,=сопз1, возникающий в случаях Ле»1, либо используются одночленные зависимости с другими значениями параметров без оценки погрешностей применения таких соотношений.

Плазменная струя моделировалась в соответствии с общепринятыми теоретическими и экспериментальными положениями, позволяющими представить ее состоящую из области ядра, где скорость плазмы и температура постоянны, области смешения и установившегося потока, где скорость, температура и другие параметры плазменного потока являются переменными и зависят от координат вдоль оси и радиуса струи.

В связи с этим задача моделирования разбивалась на две части: 1-я область, где задача моделирования решена в аналитическом виде и 2-я область, где из-за переменности динамических и теплофизических параметров плазмы решение найдено численным конечно-разностным методом. Полученные уравнения траектории движения частиц, в первой

1

области имеют вид: ааА,1=—^—

1 -к

агА,х =

1

1 -к у = 0,5с/с - УуД1

(1-«слГ

-1

(• -асГ.Г тМ-лУ],

(4)

(5)

(6)

где; А, = 3• С0 • рг • /4• р. ; ^ = 3• С„ • рг ■ И/4• р. ■ £/,* = А,/ио; ас = 1 + (<7/Сг диаметр анодного канала плазмотрона, Уу0-проекция скорости напыления частицы при ее выходе из транспортного канала и попадании в анодный канал плазмотрона.

Для второй области конечно-разностная схема определения траекторий и скоростей частиц имеет вид:

дндо = /!,(»-1)-Дх(|) =

йг(/) = й1(/-1)+ди1(о,

: X. - X,.

(7)

(8) (9)

ф) = ф' -1) + Дг(<), у(0 = 0,5¿с- , (Ю)

Анализ полученных уравнений показал существенное влияние вида феноменологического закона для коэффициента лобового сопротивления,

9

конкретного значения к и учета потери импульса плазменной струей . скорость частиц различного диаметра и их траектории движени) Установлено существенное влияние дисперсии диаметров напыляемы частиц на траектории и скорости их движения в плазменной стру* Показано, что на поверхность конденсации частицы различных диаметре попадают по различным траекториям и в разные места, что приводит сепарации напыляемого материала по диаметрам в пятне напыления.

При моделировании процесса нагрева напыляемых частиц выделен стадии неупорядоченного и регулярного режима нагрева. В связи с тем, чт стадия регулярного режима нагрева достигается в основном при выхо/ частицы из ядра плазменной струи, для определения температуры частиц ядре струи использовано общее решение уравнения теплопроводное! шаровой частицы при ее нагреве конвекцией, а вне ядра плазменной стр> использовано приближение термически тонкой частицы. Для определен! температуры поверхности частицы в процессе ее плавления и времени < плавления использовано решение задачи Стефана методе дифференциальных рядов.

При моделировании процесса нагрева и плавления частиц основн; новизна используемого подхода заключалось в том, что частицы различно) диаметра летят по различным траекториям и для каждой из них изменяют« условия нагрева. Расчет, проведенный по полученным моделям показывае что при недостаточном нагреве плазменной струей часть порош] прогревается до температуры испарения с поверхности, часть находится расплавленном состоянии, а некоторые не прогреваются до температур плавления. Однако существует возможность подбора дисперсности фракш порошка и режима напыления, при которой на поверхность падает пот« частиц находящихся в близком термическом состоянии, что гарантиру однородность формирования покрытия в пятне напыления.

Достоверность математических моделей подгвержде]

экспериментальными данными и показано, что погрешности расчетов :

превышают 18%. При определении скорости частиц экспериментальн

проверка проводилась методом стробоскопии. Для определен:

противления частиц использовался металлографический метод. П]

исследовании эффекта сепарации проводилось напыление частиц в емкое

с водой, состоящей из трех секций и анализ гранулометрического соста

фракций порошка из каждой секции с использованием разработаны-ю

методики с применением программы обработки изображения Image Expert Pro 3. Проведенные исследования позволили по . результатам математического моделирования сформулировать требования к допустимой дисперсии диаметров частиц, используемых для напыления, и за счет выбора режима напыления и способа подачи порошка в анодный канал уменьшить сепарацию частиц в пятне напыления и разработать способ, позволяющий использовать положительные стороны эффекта сепарации частиц в плазменном потоке.

В третьей главе показано, что нанесение теплозащитных покрытий методом плазменного напыления на внутренние поверхности малого диаметра, используя обычные схемы и оборудование не представляется возможным, и приводит к перегреву деталей, или к образованию покрытий с низкими физико — механическими свойствами. Такие сложные условия напыления требуют разработки и применения специальных способов, технологических приемов и оборудования.

Разработан способ формирования теплозащитных покрытий, заключающийся в том, что начальные слои напыляются на повышенной скорости поперечного перемещения плазмотрона, с увеличенной силой тока и с использованием порошкового материала меньшей грануляции по сравнению с режимами нанесения основных слоев. Такой способ напыления позволяет формировать плотные начальные слои, защищающие поверхность детали от перегрева и окисления. Разработанный способ защищен патентом № 2246557 от 20.02.2005 Бюл. № 5 «Способ напыления внутренних поверхностей малоразмерных деталей и деталей из материалов с высокой теплопроводностью».

Разработан способ установки плазмотрона. Показано, что процесс нанесения покрытий на внутренние цилиндрические поверхности малоразмерных деталей типа жаровая труба возможен только при реализации процесса напыления с использованием наклонной плазменной струи, а так же при условии наличия малогабаритного источника плазмы повышенной мощности.

Перечислены основные конструкционные принципы разработки малогабаритного плазмотрона, позволяющие уменьшить его размеры и увеличить ресурс при неизменной мощности. Реализация наклонной плазменной струи при напылении данным плазмотроном проведена за счет расположения токо и газо-подводящих магистралей под углом к оси анода.

11

На конструкцию разработанного плазмотрона получен патент на полезн; модель № 31897 Бюл № 24 от 27.08.2003 «Плазменная горелка д напыления металлов и окислов».

Разработана специальная система, позволяющая проводить охлаждеь детали в процессе нанесения плазменного покрытия во внутренних замкнут полостях с одновременным отводом тепла и частиц не использование порошкового материала непосредственно из зоны напыления.

В четвертой главе приводятся результаты исследования влиян параметров нанесения плазменного теплозащитного покрытия на их физш механические и эксплуатационные свойства с использованием мете математического планирования эксперимента. В качестве входн! параметров процесса при оптимизации были выбраны дистанция напылен (XI), угол наклона плазменной струи (Х2), грануляция напыляемс материала (ХЗ). В качестве выходных параметров - пористость (1 прочность покрытия (<т), количество циклов до разрушения (М) п испытаниях на термическую усталость, шероховатость поверхности (Я количество проходов, необходимых для нанесения теплозащитно покрытия заданной толщины (п).

Образцы напылялись согласно разработанному в главе 3 мето нанесения плазменных покрытий на малых дистанциях. Учитые результаты, полученные в главе 2 и разработанные рекомендации по пода порошкового материала, выбран двусторонний способ подачи порошка канал анода плазмотрона. При напылении использовалась специальь оснастка, имитирующая нанесение покрытия в малоразмерных полостях.

Пористость определялась методом металлографии, прочность сцепления изгибом стандартного образца вокруг оправок диаметрами 070мм, 065\ 060мм, 055мм, 050мм, 045мм, 040мм, 035мм, 030мм последовательно, также клеевой методикой, испытания на термическую усталость проводились специально собранной установке для нагрева образцов проходящим токе шероховатость поверхности измерялась профилометром 5.1-301.

Результаты проведенных исследований позволили получить следуюш уравнения регрессии, адекватно описывающие связь входных и выходи! параметров: для пористости:

П = 11,19 + 4,86*, -11,01*2 + 2,49*3 - 0,88*,*2 -0,17*,*, + + 0,79*2*, +4,44Х1Х1 +5,55*2*2 +0,43*,*,,

для прочности покрытия:

,__30_

а ~ 42,38 -5*, - 2,ЗЗА'г + 0,33*, -1,88*,*, -1,46*,*, -0,21*2*, +0,16*,*, + 0,46*,*, + 0,16*,*, где вид уравнения регрессии для прочности покрытия получен из экспериментальных данных, в которых определялась величина обратно пропорциональная прочности покрытия а'.

для количества циклов до разрушения при испытании на термическую усталость:

N = 2002,84+79,79*, + 382,35*, +10,8*, +164,0*,*2 +64,33*,*, + + 24,83 *г*, - 342 ,58 *,*, - 237 ,07 *2*2 - 331,97 *,*,, для шероховатости поверхности:

Ra = 9,44-1,04*, -4,23*, + 2,04*, -1,8*,*, -0,81*,*3 - 0,8*,*, +1,23*,*, + 1,5 6*, *2 -0,13*,*, для количества проходов, необходимых для нанесения теплозащитного покрытия заданной толщины

п= 16,67+0,78*, -5,65*2 -4,14*, -0,96*,*2 -1,29*,*,- 0,4W2*, +2,07*,*, +2Д9*2*2 -0,89*,*,

Проведенные исследования и анализ уравнений регрессии показывает, что в исследуемой области факторного пространства все входные параметры оказывают существенное влияние на свойства покрытий. При этом можно выделить две области, характеризующиеся оптимальным сочетанием свойств с высокими значениями исследуемых параметров: 1-я - угол наклона 80°-90°, дистанция 70-80 мм, грануляция 40-80мкм; 2-я - угол наклона 55°, дистанция 4555 мм, грануляция 40-80 мкм. В данных областях покрытия имеют оптимальные для теплозащитного покрытия значения пористости 6-15% анализ микроструктуры показывает, равномерное распределение пор округлой формы, отсутствие пустот размером более 10-15 мкм, хорошее сцепление с основой. Покрытия имеют удовлетворительные прочностные характеристики <7 >27 МПа, шероховатость поверхности Ra=6-10 мкм, количество необходимых проходов плазмотрона при напылении п=15-17.

В пятой главе приведена разработанная технология нанесения теплозащитного покрытия на внутреннюю поверхность жаровой трубы. Выбран оптимальный режим напыления ТЗП, позволяющий обеспечить комплекс свойств покрытия удовлетворяющих требованиям эксплуатации. Разработан комплекс автоматизированного оборудования управляемый с помощью персональной ЭВМ обеспечивающий высокую стабильность технологического

13

процесса и воспроизводимость свойств напыленных покрытий. Разрабт. технологическая документация на технологический процесс нанесе! теплозащитного покрытия на внутреннюю поверхность трубы жаров Рассчитаны показатели экономической эффективности нанесения покрыт Коэффициент экономической эффективности нанесения плазменн* теплозащитного покрытия для детали жаровая труба (на примере для назем* газотурбинной установки) составляет 3,4, а для восстанавливаемых деталей- ( Экономический эффект составляет 124 тыс. руб.

Основные результаты и выводы по работе

1. Проведенные исследования позволили решить важную научно техническую проблему по повышению эксплуатационных характерней деталей горячего тракта ГТД, за счет разработки технологии плазменн« газотермического нанесения теплозащитных покрытий на малоразмерн внутренние сложнопрофильные поверхности деталей типа жаровая труба.

2. Разработана математическая модель ускорения, нагрева и плавле! порошковых частиц в плазменной газотермической струе плазмотрона в пер! их движения до напыляемой поверхности, обеспечивающая адекватно определения их скорости и температуры с погрешностью не более 18%.

3. В результате численного моделирования на разработанной математичеа модели и экспериментальных исследований установлено, что использовани процессе напыления частиц порошкового материала с диапазоном дисперсно их размера, определяемым технологическими условиями подготовки порошк напылению, приводит к существенной сепарации траекторий движения части сепараций частиц па размерам в пятне напыления.

4. Исследование различных диапазонов дисперсности напыляем материалов, условий их ввода в плазменную струю, различных режимог кинематических схем напыления позволило обосновать рекомендации размеры и допустимые диапазоны дисперсности размеров с целью снижи влияния эффекта сепарации на локальное изменение свойств покрыта? различных его областях и использовать эффект регулируемой сепарации , повышения эксплуатационных свойств плазменных теплозащитных покрытий

5. Методом математического планирования эксперимента установи влияние дистанции напыления, угла наклона плазменной струи к напыляеь поверхности и грануляции порошкового материала на свойства теплозащит* покрытий методом математического планирования эксперимента. В обла

факторного пространства исследованы адгезионная прочность, пористость, термостойкость, шероховатость напыленных покрытий, а так же количество проходов, необходимых для формирования теплозащитного покрытия заданной толщины. Проведенные исследования позволили обоснованно выбрать оптимальные технологические режимы напыления, повысить качество покрытий, увеличить производительность процесса напыления и снизить трудоемкость нанесения покрытий на 40%.

6. Разработанные новые теоретические положения и новые технологические решения, защищенные патентом, позволили спроектировать и изготовить автоматизированный управляемый персональной ЭВМ комплекс оборудования, создать новый способ формирования покрытия на малых дистанциях и разработать технологию плазменного газотермического напыления двухслойного теплозащитного покрытия на внутренние труднодоступные сложнопрофильные поверхности малоразмерных деталей горячего тракта ГТД.

7. Результаты исследования физико-механических и эксплуатационных свойств деталей с двухслойными покрытиями М-Со-Сг-А1-У и 2Ю2 -8%У2 03 показали, что выбранный оптимальный состав покрытия и оптимальный режим его напыления обеспечивают комплекс требований технического задания к ТЗП на деталях горячего тракта. Изготовленная партия прошла весь комплекс заводских испытаний по методике предприятия ОАО «СНТК им. Н.Д. Кузнецова» в составе изделий НК - 38 СТ КГ - 101, НК 38 - СТ КГ 103, а разработанная технология внедрена в производство.

Публикации по теме диссертации

1. Барвинок В. А., Богданович В. И., Ананьева Е. А. Математическое моделирование динамики движения напыляемых частиц в плазменном газотермическом потоке / Вестник Самарского государственного аэрокосмического университета им. С.П. Королева Самара, 2006 . С. 29-35.

2. Барвинок В. А., Богданович В. И., Ананьева Е. А., Лостышев В. А., Сима Л. И., Косырев С. А. Упрочнение периферии лопаток компрессоров авиационных двигателей с целью предотвращения снижения усталостной прочности после касания о статор / Материалы 5-ой международной практической конференции «Технология ремонта, восстановления, упрочнения, обновления машин, механизмов, оборудования и металлоконструкций.» С..-Петербург, 2003. С.142-147.

3. Ананьева Е. А., рук. Барвинок В. А. Повышение эксплуатацио. характеристик деталей горячего тракта ГТД за счет нанесения плазменш покрытий / Сборник трудов студентов и аспирантов факультета летательн: аппаратов, СГАУ 2003. С.3-8.

4. Богданович В. И., Барвинок В. А., Лисянский А. С., Маринин С. , Докукина И. А., Ивашин А. С., Ананьева Е. А., Симин О. Н. Восстановлен работоспособности и повышение ресурса лопаток паровых турбин Материалы 6-ой международной практической конференции «Технолог ремонта, восстановления, упрочнения, обновления машин, механизм! оборудования и металлоконструкций.» С..-Петербург, 2006. Апрель 2006г.

5. Барвинок В. А., Богданович В. И., Докукина И. А., Ананьева Е. Разработка плазменных покрытий для защиты деталей двигателей высокотемпературного газового потока / Материалы XXIX академическ чтений по космонавтике «Актуальные проблемы развития отечественн космонавтики.» Москва, 2006. С.479.

6. Ананьева Е. А., Карасев В. М. Исследование свойств теплозащита покрытий / Материалы XXX академических чтений по космонавт* «Актуальные проблемы развития отечественной космонавтики.» Моек 2005. С.423.

7. Наумов Л. А., Докукина И. А., Ананьева Е. А. Получение покрытий специальными свойствами / Материалы XVI международной конферени «Физика прочности и пластичности материалов» Самара, 2006. С.121.

8. Патент на полезную модель № 31897 от 14.04.2003 «Плазмеш горелка для напыления металлов и окислов».

9. Патент на изобретение № 2246557 «Способ напыления внутрени поверхностей малоразмерных деталей и деталей из материалов с высок теплопроводностью».

10. Патент на полезную модель №38668 от 03.02.2004 «Устройство I линейного перемещения плазмотрона».

11. Патент на изобретение № 2262554 «Порошковый материал I нанесения износостойкого газотермического покрытия».

12. Патент на полезную модель №48140 от 10.03.2005 «Плазмеш установка».

Подписано в печать 22.08.07. Формат 60><84 Бумага офсетная. Печать оперативная. Усл. печ. л. 2,00. Тираж 100 экз. Отпечатано в отделе интеллектуальной собственности и

информационного обеспечения Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Самарский государственный университет им. академика С.П. Королева» 443086 г. Самара, Московское шоссе, 34

ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1 Состояние вопроса, цели и задачи исследования.

1.1 Обзор литературных данных по вопросу нанесения теплозащитных покрытий.

1.2 Материалы, применяемые для нанесения теплозащитных покрытий.

1.3 Методы нанесения теплозащитных покрытий.

1.3.1 Электронно-лучевой метод получения ТЗП.

1.3.2 Вакуумный ионно-плазменный метод получения ТЗП.

1.3.3 Газотермический воздушно-плазменный метод получения ТЗП.

1.4 Ускорение и нагрев порошкового материала в плазменной струе и теоретические методы описания этих процессов.

1.5 Цель работы и задачи исследования.

Глава 2 Математическое моделирование процессов ускорения и нагрева напыляемого порошкового материала в плазменной струе.

2.1 Используемые порошковые материалы и плазменные газотермические плазмотроны для получения теплозащитных покрытий.

2.2 Постановка математической модели определения скоростей и траектории движения напыляемого материала в плазменной струе.

2.3 Математическая модель движения напыляемого порошкового материала в плазменной струе и анализ полученных результатов моделирования.

2.4 Математичесткая модель определения температуры нагрева напыляемых частиц.

2.5 Разработка рекомендаций по выбору гранулометрического состава напыляемого порошка и способу ввода его в канал плазмотрона.

2.6 Результаты экспериментального исследования траектории движения напыляемых частиц, скорости и температуры.

Выводы по главе.

Глава 3 Разработка специальных технологических приемов для напыления плазменных покрытий на внутренние замкнутые поверхности деталей малого диаметра.

3.1 Особенности нанесения плазменных покрытий на внутренние поверхности тонкостенных малогабаритных деталей.

3.2 Разработка способа нанесения плазменного ТЗП при напылении на малых дистанциях.

3.3 Разработка способа установки плазмотрона.

3.4 Разработка специальной системы охлаждения.

Выводы по главе.

Глава 4 Исследование влияния параметров нанесения плазменного теплозащитного покрытия на эксплуатационные свойства покрытий и оптимизация физико-механических свойств ТЗП.

4.1 Выбор математического плана, факторов и откликов технологического процесса.

4.2 Напыление образцов для проведения эксперимента.

4.3 Методика и результаты исследования пористости. Результаты исследования микроструктуры образцов.

4.4 Методика и результаты испытаний адгезионной икогезионной прочности покрытий.

4.5 Методика и результаты испытаний на термическую усталость.

4.6 Методика и результаты исследования шероховатости поверхности.

4.7 Результаты исследования влияния входных параметров на количество проходов, необходимых для напыления керамического покрытия заданной толщины.

Выводы по главе.

Глава 5 Разработка технологии напыления теплозащитного покрытия на внутреннюю поверхность жаровой трубы.

5.1 Выбор оптимальных режимов нанесения покрытия.

5.2 Разработка программного обеспечения процесса напыления покрытий на сложную внутреннюю поверхность.

5.3 Технология нанесения теплозащитного покрытия на внутреннюю поверхность камеры сгорания.

5.4 Контроль качества нанесенного покрытия.

5.5 Напыление покрытия на жаровую трубу.

5.6 Расчет экономической эффективности применения теплозащитного плазменного покрытия на детали жаровая труба.

Выводы по главе.

Дальнейшее повышение ресурса, надежности и технико-экономических характеристик современных газотурбинных двигателей связано с разработкой технологий нанесения теплозащитных покрытий на детали горячего тракта. В настоящее время разработкой систем теплозащитных покрытий и созданием технологии их нанесения занимаются все ведущие мировые производители авиационных двигателей, энергетических и газоперекачивающих агрегатов и других изделий авиационно-космической техники.

Целью данной диссертационной является повышение эксплуатационных характеристик деталей горячего тракт ГТД за счет нанесения теплозащитных покрытий на их внутренние малоразмерные сложнопрофильные поверхности методом газотермического плазменного напыления.

Объектом разработки является технология напыления теплозащитных покрытий (ТЗП) на внутренние поверхности сложной формы малого диаметра. В качестве объекта исследований без ограничения общности полученных в диссертации результатов для других аналогичных деталей принята жаровая труба (переходный патрубок камеры сгорания).

Разработана математическая модель процессов ускорения и нагрева напыляемого порошкового материала учитывающая корректный вид феноменологического закона для коэффициента лобового сопротивления, потерю импульса плазменной струей при ускорении напыляемых частиц и дисперсию диаметров частиц фракции напыляемого порошкового материала.

Проведенные исследования позволили по результатам математического моделирования сформулировать требования к допустимой дисперсии диаметров частиц, используемых для напыления, и за счет выбора способа подачи порошка в анодный канал уменьшить сепарацию частиц в пятне напыления

Определено влияние дистанции напыления, угла наклона плазменной струи к напыляемой поверхности и грануляции порошкового материала на формирование свойств покрытия методом математического планирования эксперимента. В области факторного пространства исследованы адгезионная прочность, пористость, термостойкость, шероховатость напыленных покрытий, а так же количество проходов, необходимых для формирования теплозащитного покрытия заданной толщины. Проведенные исследования позволили обоснованно выбрать оптимальный технологический режим.

Разработанные новые теоретические положения и новые технологические решения, защищенные патентом, позволили разработать автоматизированный управляемый персональной ЭВМ комплекс оборудования, способ формирования покрытия на малых дистанциях и технологию плазменного газотермического напыления двухслойного теплозащитного покрытия на внутренние сложнопрофильные поверхности труднодоступных малоразмерных деталей горячего тракта ГТД.

Результаты исследования физико-механических и эксплуатационных свойств деталей с двухслойными покрытиями Ni-Co-Cr-Al-Y и Zr02 + 8%Y2 О3 показали, что выбранный оптимальный состав покрытия и оптимальный режим его напыления обеспечивают комплекс требований технического задания к ТЗП на деталях горячего тракта.

Изготовленная партия деталей прошла весь комплекс заводских испытаний по методике предприятия ОАО «СНТК им. Н.Д. Кузнецова» в составе изделий НК - 38 СТ КГ - 101, НК 38 - СТ КГ 103. Экономический эффект от применения покрытий составил 124 тыс. руб.

7. Результаты исследования физико-механических и эксплуатационных свойств деталей с двухслойными покрытиями Ni-Co-Cr-Al-Y и Zr02 + 8%Y2 О3 показали, что выбранный оптимальный состав покрытия и оптимальный режим его напыления обеспечивают комплекс требований технического задания к ТЗП на деталях горячего тракта. Изготовленная партия прошла весь комплекс заводских испытаний по методике предприятия ОАО Самарский научно - технический комплекс им. Н.Д. Кузнецова, а разработанная технология внедрена в производство.

1. Абраимов Н.В., Елисеев Ю.С. Химико-термическая обработка жаропрочных сталей и сплавов. М: Интермет Инжиниринг, 2001622 с.

2. Абусдель A.M., Ильинкова Т.А., Лунев А.Н. Применение термобарьерных покрытий в современных газовых турбинах. Термобарьерный слой// Авиационная техника.- 2005. -№1- С. 32

3. Амосов А.П. Композиционные и порошковые материалы, покрытия. Самара: СамГТУ, 1992. -100 с.

4. Барвинок В.А. Определение остаточных напряжений в многослойных пластиах // Изв. ВУЗ: Черная металлургия, 1981. №1. - С.67-70.

5. Барвинок В.А. Плазма в технологии, надежность, ресурс. М.: Наука и технологии, 2005.-452 с.

6. Барвинок В.А. Управление напряженным состоянием и свойства плазменных покрытий. -М.: Машиностроение, 1990.-384 с.

7. Барвинок В.А., Богданович В.И. Физические основы и математическое моделирование процессов вакуумного ионно-плазменного напыления. М.: Машиностроение, 1999. - 309 с.

8. Богданович В.И., Барвинок В.А., Голанов В.П. Математическое моделирование процесса направленной кристаллизации.// Проблемы машиностроения и автоматизации: Международный журнал. 2003. - №3. - С.84-91.

9. Богданович В.И., Докукина И.А. Плазменная газотермическая технология нанесения специальных многофункциональных покрытий.// Высокие технологии вобеспечении качества и надежности изделий машиностроения. Самара: Изд-во СЩ РАН, 2004.-С.168-188.

10. Бордаков П.А. Планирование эксперимента в технологических исследованиях производства летательных аппаратов: Учебное пособие.- Куйбышев: КуАИ, 1986. -36 с.

11. Бордаков П.А., Барвинок В.А. Математическое планирование эксперимента в производстве летательных аппаратов: Учебное пособие.- Куйбышев: КуАИ, 1990. -64 с.

12. Борисов Ю.С. Современные достижения// Порошковая металлургия. 1993. -№7.-С. 7-10.

13. Борисов Ю.С., Харламов Ю.А., Сидоренко С.А. Газотермические покрытия из порошковых материалов киев: Наукова Думка, 1987. - 544 с.

14. В.В. Кудинов, Г.В. Бобров. Нанесение покрытий напылением. Теория, технология и оборудование. Учебник для вузов.- М.6 Металлургия, 1992.- 432 с.

15. Волькенштейн. Физико-химия поверхности полупроводников. М.: Наука, 1973.-400 с.

16. Горбис З.Р. Теплообмен дисперсных сквозных потоков,- М.-Л.:Энергия, 1964.-312с.

17. ГОСТ 28076-89. Газотермическое напыление. Термины и определения Введ. 01-07-1990.- М.: Изд-во стандартов, 1990. -16 с.

18. Демин Ф.И., Проничев Н.Д., Шитарев И.Л. Технология изготовления основных деталей газотурбинных двигателей: Учеб. Пособие. М.: Машиностроение. 2002.-328 с.

19. Долговечность конденсационных покрытий NiCoCrAlY/Zr02-8%Y203 при термоциклическом нагружении/ И.С. Малашенко, Г.Х. Марайниссен, В.А. Белоцер-ковский и дрЛ Проблемы СЭМ. -1997. № 1. - С. 34-45.

20. Донской А.В., Клубникин B.C. Элекгроплазменные процессы и установки в машиностроении.-Л.: Машиностроение, 1979.-221 с.

21. Дубасов JT.M., Кудинов В.В., Шоршоров Н.Х. Термическое взаимодействие частиц с подложкой при нанесении покрытий напылением // Физика и химия обработки материалов.-1971. -№ 6.- С. 29-34.

22. Елисеев Ю.С., Абраимов Н.В., Крымов В.В. Химико-термическая обработка и защитные покрытия в авиадвигателестроении: Учеб. пособие для вузов. М.: Высшая школа, 1999. - 525 с.

23. Елисеев Ю.С., Бойцов А.Г., Крымов В.В. и др. Технология производства авиационных газотурбинных двигателей-М.: Машиностроение, 2003. 510 с.

24. Елисеев Ю.С., Крымов В.В., Крымов В.В., Митрофанов А.А. и др. Физико-химические методы обработки в производстве газотурбинных двигателей: Учеб. пособие. М.: Дрофа, 2002. - 656 с.

25. Зажигаев JI.C., Кишьян А.А., Романиков Ю.И. Методы планирования и обработки результатов физического эксперимента. М.: Атомиздат, 1978. - 231 с.

26. Захаров Б. М., Иванов В. М., Ханыгин В. Ю. и т.д. Увеличение термостойкости газотермического теплозащитного покрытия// Металловед, и терм, обработка мет. -2002.- N3.- С. 33-36.

27. Зверев А.И., Шаривкер С.Ю., Астахов Е.А. Детонационное напыление покрытий.- Л.: Судостроение, 1979 232 с.

28. Иванов Е.М. Инженерный расчет теплофизических процессов при плазменном напылении. Саратов: Изд. Сарат. ун-та, 1983. -138 с.

29. Каблов E.R, Будиновский С.А., Мубоярджян С.А. Промышленное ионно-плазменное оборудование для нанесения защитных покрытий // 6-я Международная конференция «ПП'2001».

30. Кадаг К.А., Loh N.L. Hot isostatic pressing of plasma sprayed thermal barrier coating systems // Materials and Manufacturing Processes. 1995. Vol.10. № 6. P. 1241 — 1256.

31. Калинович Д.Ф., Кузнецова Л.И., Денисенко Э.Т. Диоксид циркония: свойства и применение (обзор)// Порошковая металлургия, 1987. №1. - С.98-103.

32. Карташев Э.М. Аналитические методы в теории теплопроводности твердых тел. М.: Высшая школа, 2001.- 530 с.

33. Китаев Ф.И., Лекарев Ю.Г. О скорости частиц напыляемого материала в плазменной струе.// Вопросы технологии производства ЛА: Труды Куйбышев, авиац. инта, Вып.41.-Куйбышев: Изд-во «Волжская коммуна», 1970.-С. 124-135.

34. Колачев Б.А., Елагин В.И., Диванов В.А. Металловедение и термическая обработка цветных металлов и сплавов: Учебник для вузов. 3-е изд. М.: МИСИС, 2001.-416с.

35. Коломыцев ПТ. Высокотемпературные защитные покрытия для никелевых сплавов,- М.: Металлургия, 1991.-239 с.

36. Коломыщев П.Т. Высокотемпературные защитные покрытия для никелевых сплавов. М.: Металлургия, 1991. - 236 с.

37. Крымов В.В., Елисеев Ю.С., Зудин К.И. Производство газотурбинных двигателей / Под. Ред. Крымова В.В. М.: Машиностроение / Машиностроение-Полет, 2002. -376 с.

38. КудиновВ.В. Плазменные покрытия. -М.: Наука, 1977. -184 с.

39. Кудинов В.В., Бобров Г.В. Нанесение покрытий напылением. Теория, технология и оборудование. М.: Металлургия, 1992. - 432 с.

40. Кудинов В.В., Иванов В.М. Нанесение плазмой тугоплавких покрытий. М.: Машиностроение, 1981. -192 с.

41. Кудинов В.В., Пекшев П.Ю., Белащенко В.Е. и др. Нанесение покрытий плазмой. М.:Наука, 1990. - 408 с.

42. Ландау Л.Д, Лифшиц Е.М. Теоретическая физика. Т.VI. Гидродинамика. М.: Наука, 1986.-736 с.

43. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Теория упругости. М.: Наука, 1965. - 203 с.

44. Лыков А.В. Теория теплопроводности. М.: Высшая школа, 1967. - 600с.

45. Михеев С.В., Строганов Г.Б., Ромашин А.Г. Керамические и композиционные материалы в авиационной технике. М.: Альтекс, 2002.- 276 с.

46. Налимов В.В. Теория эксперимента- М.: Наука, 1971.-163 с.

47. Налимов В.В., Чернова Н.А. Статистические методы планирования экспериментальных экспериментов. -М.: Наука, 1965.-275 с.

48. Никитин В.И. Коррозия и защита лопаток газовых турбин JL: Машиностроение, 1987.-272 с.

49. Патент 6887044 США, МПК 7 F 01 D 5/18. Лопатка газовой турбины^ turbine blade/ Siemens AG, Fleck Robert, Jansing Thomas, Schumann Eckait N 10/670807; заявл. 25.09.2003; опубл. 03.05.2005; Приор. 03.04.2001, N 01108371 (ЕПВ); НПК 416/241. Англ. US.

50. Патент 2173818 Россия, МПК 7 F 23 R 3/02. Кузнецов В. А., Токарев В. В. Камера сгорания газотурбинного двигателя/ ОАО "Авиадвигатель". N 99122870/06; Заявл. 01.11.1999; Опубл. 20.09.2001. Рус. RU.

51. Патент 389445(СССР). Способ определения адгезионной прочности покрытия покрытия к основе/В.М. Котов, И.Б.Шнейдман.-Опубликовано в Б.И., 1981 ,№38.

52. Патент 6020075 США, МПК7 В 32 В 15/04. Теплозащитное покрытие. Thermal barrier coating system/ General Electric Co., Gupta Bhupendra K., Mantkowski Thomas E. N 09/145903; Заявл. 02.09.1998; Опубл. 01.02.2000; НПК 428/612. Англ. US.

53. Патент 6210812 США, МПК7 В 32 В 15/00. Теплозащитное покрытие. Thermal barrier coating system/ General Electric Co., Hasz Wayne Charles, Conner Jeffrey Allen. N 09/304278; Заявл. 03.05.1999; Опубл. 03.04.2001; НПК 428/621. Англ. US.

54. Патент № 2116377 Российская Федерация, RU 2116377 С1 Деталь газотурбинного двигателя и способ ее изготовления/ Шамарина Г.Г. (РФ). -№ 96113525/02; Заявлено 25.06.1996; Опубл. 27.07.1998.-4 с.

55. Патент № 2186148 Российская Федерация, RU 2186148 С2 Способ напыления покрытия на внутреннюю поверхность изделий трубчатой формы/ Дубов Е. И.; Клубникин B.C. (РФ). -№2000115042/02; Заявлено 09.06.2000; Опубл. 27.07.2002.-5 с.

56. Плазменные процессы в металлургии и технология неорганических соединений. К 70-летию академика Рыкалина Н.Н. М.: Наука, 1973. - 405 с.

57. Подчерняева И. А., Панасюк А. Д., Тепленко М. А., Подольский В. И. Защитные покрытия на жаропрочных никелевых сплавах: Обзор Порош, металлургия (Киев).- 2000. -№ 9-10,- С. 12-27.

58. Полущенко B.C., Денисов Н.Н. Плазменный распылитель с угловым соплом // Теория и практика газотермического нанесения покрытий. XI Всесоюзная конференция, 1988 г. Том 1. Дмитров, 1989.- С. 193-198.

59. Пугачева Н.Б., Мазаева Е.С. Защитные свойства высокотемпературных комбинированных покрытий// Физика и химия обработки материалов. 2001.- № 4. - С. 82-89.

60. Рыкалин Н.Н., Шоршоров М.Х., Кудинов В.В. Образование прочного сцепления при напылении порошком и металлизации // Получение покрытий высокотемпературным распылением. М.: Атомиздат, 1973. - С. 140-165.

61. Самсонов Г.В., Эпик А.П. Тугоплавкие покрытия. М.: Металлургия, 1973. -400 с.

62. Сивиркин В.Ф., Рогачев Н.М. Исследование турбулентной плазменной струи.// Теплофизика высоких температур. -1974. Т. 12, №1. - С. 128-136.

63. Сивиркин В.Ф., Рогачев Н.М. Теоретическое и экспериментальное исследование турбулентной плазменной струи.// Инженерно-физический журнал. 1969. -Т. 17, №3. - С.437-446.

64. Справочник по теплообменникам: в 2 т.- М.: Энергоиздат, 1987. Т. 2.- 352 с.

65. СТП №8-95 Газотермические плазменные покрытия и технология их нанесения

66. Технологическая инструкция Теплозащитное покрытие, наносимое плазменным напылением Materials and Processes Engineering/GE Power Generation Engineering.

67. Тушинский Л.И., Плохов A.B. Исследование структуры и физико-механических свойств покрытий.- Новосибирск: Наука, 1986.

68. Тылкин М.А. Справочник термиста ремонтной службы.- М.: Металлургия, 1981.-648 с.

69. Фролов В.А. Технологии нанесения термозащитных покрытий методами газотермического напыления// Сварочное производство. 2005.- № 1.- С. 51.

70. Шлихтинг Г. Теория пограничного слоя. М.: Наука, 1974. - 711 с.

71. Шоршов М.Х., Кудинов В.В., Харманов Ю.А. Состояние и перспективы развития нанесения покрытий распылений// Физика и химия обработки материалов. -1997.-№5.-С. 13-24.

72. Электродуговые генераторы термической плазмы./ М.Ф. Жуков, И.М. Засып-кип, А.Н. Тимошевский и др. Новосибирск: Наука, 1999. - 712 с.

73. Ahmaniemi S., Tuominen J., Vuoristo P. Microstructure and characterization of zirconia-yttria coatings formed in laser and hybrid spay process// Surface and Coatings Technology. 2002. Vol. 158-159. P. 412-417.

74. Ahmaniemi S., Vuoristo P., Mantyla T. Effect of aluminum phosphate sealing treatment on properties of thick thermal barrier coating// Thermal Spray: Surface Engineering via Applied Research/ASM International. Materials Park. OH-USA. 2000. P. 1087-1092.

75. Ahmaniemi S., Vuoristo P., Mantyla T. Sealing procedures for thick thermal barrier coatings// Journal of Thermal Spray Technology. 2002. Vol. 11. № 3. P. 320-332.

76. Brindley W.J., Miller R.A. Thermal barrier coating evaluation need // NASA Technical Memorandum. 1990. № 103708.

77. Cambridge Materials Selector// httpy/www.grantadesign.com.products.

78. Dong Bin, Zhang Yong-quan. Экспериментальное исследование метода нанесения теплозащитного керамического покрытия на поверхности жаровой трубы камеры сгорания ГТУ// Reneng dongli gongcheng=J. Eng. Therm. Energy and Power. 2002. -17, N 5.-C. 472-474,541.

79. Ferriere A., Lestrade L, Rouanet A. Solar furnace surface treatment of plasma-sprayed thermal barrier coatings// Journal of Thermal Spray Technology. 1994. Vol. 3. № 4. P. 362—370.

80. Haanappe/ V.A., Scharenboig J.B., Corhach H.D., Fransen Т., Gellings P.J. Can thermal barrier coatings be sealed by metal-organic chemical vapour deposition of silica and alumina // High Temperature Material Processes. 1995. Vol. 14. № 2. P. 57 — 66.

81. Hasselman D.P. H. Effect of cracks on thermal conductivity// Journal of Composite Materials. 1978. vol. 12. P. 403.

82. Hebsur M.G. Oxidation Resistant and Low Coefficient of Thermal Expansion NiAl-CoCrAlY Alloy: Pat 6454992 USA.2002. Англ. US.

83. Khor K.A., Tana S. Pulsed laser processing of plasma sprayed thermal barrier coating // Journal of Material Process Technology. 1997. Vol. 66. P. 4—8.

84. Miller R.A., Garlick R.G., Smaialek J.L. Phase stability in plasma sprayed partially stabilized zirconia-yttria// Science and Technology of Zirconia. 1981. Vol.3. P. 241-253.

85. Morrell P., Taylor R. Thermal difiusivity of thermal barrier coating of Z1O2 stabilized with Y203// High Temperatures- High Pressures. 1985. Vol. 17. P. 79.

86. Ohmori A., Zhou Z., Inoue 1С, Murakami K. Sealing and strengthening of plasma-sprayed Z1O2 coating by liguid Mn alloy penetration treatment// Thermal Spraying/ High Temperature Society of Japan. Osaka University. Vol. 567.1995. P. 549-554.

87. Sheffler K.D., Gupta D.K., Current status and future trends in turbine application of thermal barrier coatings// Journal of Engineering Gas Turbines Power. 1998. Vol. 110. P. 605.

88. Strunz P., Schumacher G. Sintering process in ceramic thermal barrier coatings// http://www.sinq.web.psi.ch.

89. Suhr D.S., Mitchell Т.Е., Keller R.J. Microstructure and durability of zirconia thermal barrier coatings//Advances in Ceramics. 1982. Vol. 3. P. 503-517.

90. Tommasi M., Licciulli A. Thermal barrier coatings for aeronautic engines turbine blades/ Monografie. 2001 2002II http://www.antonio.licciuli.unile.it/ downloadhtm.

91. Troczynski Т., Yang Q., John G. Post-deposition treatment of zirconia thermal barrier coatings using sol gel alumina // Journal of Thermal Spray Technology. 1999. Vol. 8. № 2. P. 229 — 234.

92. Xu Hui-bin, Gong Sheng-kai, Liu Fu-shun Последние достижения в области разработки материалов для теплозащитных покрытий газовых турбин Hangkongxuebao=Acta Aeron. et Astronaut Sin. 2000.21, N 1, c. 7-12,3. Библ. 40. Кит.; рез. англ. CN. ISSN 1000-6893

93. Zaplatynsky I. Performance of laser glazed zirconia c7 thermal barrier coatings in cyclic oxidation and corrosion burner rig test //Thin Solid Fihns. 1982. 4ol. 95. P. 275 — 284.

94. Zhou Z., Eguchi N, Shirasawa H., Ohmori A. Micro- structure and characterization of zirconia-yttria coatings formed in laser and hybrid spray process// Journal of Thermal Spray Technology. 1999. Vol 8J№3. P. 405 — 413.