【摘 要】
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众所周知,在燃气轮机发动机(GTE)的运行过程中,风扇叶片会受到周期性变化的力,从而产生振动弯曲和扭转应力。为了减小振动应力的大小,采用了带冠叶片平台,这显著改变了叶片和肩部整体的振动特性。在工作条件下,带冠叶片平台接触面之间零间隙,消除了最危险的第一种叶片弯曲振动形式。因此,平台表面几何形状的及时保存是风机可靠性和资源的重要条件。发动机在固定模式下工作时,叶片和叶缘的振动运动导致平台接触面的微小
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众所周知,在燃气轮机发动机(GTE)的运行过程中,风扇叶片会受到周期性变化的力,从而产生振动弯曲和扭转应力。为了减小振动应力的大小,采用了带冠叶片平台,这显著改变了叶片和肩部整体的振动特性。在工作条件下,带冠叶片平台接触面之间零间隙,消除了最危险的第一种叶片弯曲振动形式。因此,平台表面几何形状的及时保存是风机可靠性和资源的重要条件。发动机在固定模式下工作时,叶片和叶缘的振动运动导致平台接触面的微小位移。在瞬态工况下,接触面也存在相互位移,因此在接触压力变化的情况下,试验研究对接触面微动阻力具有重要的实际意义。由于用于风机叶片制造的钛合金在微动条件下具有极低的阻力,因此,如果没有在带冠叶片平台接触面上的硬化涂层,几乎不可能运转叶片。本研究的目的是获得基于LMD方法的碳化钛涂层的抗微切削性能的信息,并考虑将此方法用于燃气轮机带冠叶片平台的现代化和维修的可能性。本文介绍了粉末材料激光熔覆涂层的摩擦学试验结果。为了研究复合涂层的抗微动性能,制备了不同Ti-6Al-4V/Ti C组分配比的样品:10/90、15/85、20/80、25/75、30/70(体积百分比)。在3308型专用摩擦试验机上进行了平板试样相对往复滑动的微动阻力试验。在试验过程中,详细研究了轧制过程和试样类型的功能相关性。在不去除样品的情况下,通过光学系统的磨损时间和摩擦时间来观察和测量摩擦区。对涂层材料在磨合和磨损的不同阶段进行了性能评价。在微磨损和微腐蚀试验装置中,存在高达1.0 GPa的接触压力的可能性(考虑到所需腐蚀环境的暴露条件,该条件易于实现)。将试验结果与使用高温焊料Vpr6焊接得到的基于WC-8Co的标准摩擦单元中使用的涂层进行了比较。研究表明,与基于WC-8Co的标准涂层相比,Ti-6Al-4V/Ti C粉末材料成分的激光堆焊技术在保护表面提供了更高的抗微磨损性能。根据试验结果确定了粉末涂料的最佳配比。研究结果可用于改进燃气轮机覆环叶片平台摩擦问题的设计和技术开发,以及改进燃气轮机部件的硬化涂层应用。
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