航空發(fā)動(dòng)機(jī)中低溫封嚴(yán)涂層形貌表征及可磨耗性分析
發(fā)布時(shí)間:2020-12-12 21:48
中低溫封嚴(yán)涂層是廣泛用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)壓氣機(jī)葉片與機(jī)匣間隙的一種保護(hù)性涂層,起到減小間隙,封嚴(yán)氣路,增加推重比,提高燃油效率的作用?赡ズ姆鈬(yán)涂層最重要的性能就是涂層的可磨耗性,涂層的力學(xué)性能尤其是硬度對涂層的可磨耗性有著非常重要的影響。由于涂層具有兩種軟硬不同的相,各相形貌、分布、顆粒尺寸比例都會(huì)對涂層的表面硬度產(chǎn)生重要影響,故而表面硬度的測量值跳度很大,難以準(zhǔn)確測量。因此,為了探究涂層硬度對涂層可磨耗性的影響,引入工程硬度的概念來表征涂層摩擦磨損性能,工程硬度是涂層微觀形貌和兩相顯微硬度的結(jié)合值。而對于封嚴(yán)涂層可磨耗性的評判,采用了高速刮磨實(shí)驗(yàn)來進(jìn)行驗(yàn)證和評價(jià)。首先,本文通過對幾種典型的封嚴(yán)涂層可磨耗性的評價(jià)方法和判據(jù)進(jìn)行分析總結(jié),然后與預(yù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對照,確定了本實(shí)驗(yàn)中封嚴(yán)涂層可磨耗性的評價(jià)方法和判據(jù)。其次,本文從表面微觀形貌入手,引入分形方法來表征封嚴(yán)涂層可磨耗相的形狀、分布以及大小顆粒數(shù)目比例,同時(shí)選用盒計(jì)數(shù)法來計(jì)算相關(guān)參數(shù)。簡單分形維數(shù)能夠很好的表征涂層可磨耗相輪廓的趨圓程度,而多重分形譜可以很好的表征可磨耗相的分布均勻程度,大小顆粒數(shù)目比例。測得涂層基體相和可磨耗相的顯微硬度...
【文章來源】:中國民航大學(xué)天津市
【文章頁數(shù)】:67 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
Ni5Al粉末、不同聚苯酯質(zhì)量占比的AlSi-PHB粉末及聚苯酯粉末
中國民航大學(xué)碩士學(xué)位論文7(e)聚苯酯質(zhì)量比50%(f)聚苯酯粉末圖2-1Ni5Al粉末、不同聚苯酯質(zhì)量占比的AlSi-PHB粉末及聚苯酯粉末表2.1AlSi-PHB封嚴(yán)涂層噴涂參數(shù)類型電壓/V電流/A送粉率/rpm聚苯酯含量40%國產(chǎn)粉末438301341790133765013聚苯酯含量40%進(jìn)口粉末4383013聚苯酯含量20%、30%、50%國產(chǎn)粉末41790132.2實(shí)驗(yàn)設(shè)備2.2.1等離子噴涂系統(tǒng)本論文采用普萊克斯3710等離子噴涂系統(tǒng)制備涂層底層和面層。使用ABB公司生產(chǎn)的2400M型機(jī)械手進(jìn)行流程化的噴涂操作。等離子噴涂設(shè)備及機(jī)械手如圖2-2所示。圖2-2等離子噴涂設(shè)備及機(jī)械手
中國民航大學(xué)碩士學(xué)位論文82.2.2噴砂設(shè)備及空氣動(dòng)力系統(tǒng)本論文采用吉川公司生產(chǎn)的JCK-1515FK型噴砂系統(tǒng)對基體表面進(jìn)行粗化處理,如圖2-3所示;w粗化處理可提高涂層界面結(jié)合性能。圖2-3噴砂系統(tǒng)在噴涂過程中,采用PRAXAIR冷水機(jī)對等離子設(shè)備進(jìn)行冷卻。英格索蘭公司UP5-22-8形螺桿空壓機(jī)提供壓縮空氣動(dòng)力源,在整個(gè)噴涂過程中對空氣進(jìn)行干燥除塵、除油和干燥。然后對基體進(jìn)行冷卻,防止溫度過高影響實(shí)驗(yàn)過程?諝鈩(dòng)力系統(tǒng)如圖2-4所示。圖2-4空氣動(dòng)力系統(tǒng)2.2.3磨拋實(shí)驗(yàn)臺(tái)及掃描電子顯微鏡為得到真實(shí)清晰的金相形貌,金相試樣鑲嵌成功后需要對其進(jìn)行打磨和拋光處理。使用德國Bueher公司生產(chǎn)的全自動(dòng)磨拋機(jī)進(jìn)行處理,設(shè)備實(shí)物如圖2-5所示。掃描電子顯微鏡(SEM)是利用二次電子成像原理對金相進(jìn)行顯微觀察,由于聚苯酯相不導(dǎo)電,所以需要在金相試樣表面進(jìn)行噴金處理,以增加圖像的成像質(zhì)量。本課題
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]表面微織構(gòu)化石墨涂層對鋁合金表面的協(xié)同減摩機(jī)理研究[J]. 劉思思,劉強(qiáng),劉金剛,姜?jiǎng)購?qiáng),廖君慧,余錦,何建國. 表面技術(shù). 2019(08)
[2]高溫超高速試驗(yàn)系統(tǒng)及封嚴(yán)涂層評價(jià)體系的研究進(jìn)展[J]. 孫建剛,馬春春,王會(huì). 熱噴涂技術(shù). 2019(02)
[3]等離子噴涂WC-Ni涂層的組織結(jié)構(gòu)及力學(xué)性能[J]. 富偉,陳清宇,徐明晗,杜大明,鄒巖龍,占宇航,鄭彬. 金屬熱處理. 2019(04)
[4]潤滑相尺寸對鎳-石墨可磨耗封嚴(yán)涂層性能的影響[J]. 唐健江,于方麗,張海鴻,李天麒,白宇. 航空材料學(xué)報(bào). 2019(02)
[5]可磨耗相尺寸對脆性斷裂機(jī)制封嚴(yán)涂層可磨耗性的影響研究[J]. 劉建明,于月光,劉通,程旭瑩,章德銘. 熱噴涂技術(shù). 2018(04)
[6]蒸汽輪機(jī)用NiCrFeAl/hBN可磨耗封嚴(yán)涂層可磨耗性研究[J]. 唐公民,郭潔,劉建明,高維瑾,張小伍,宮偉興. 東方汽輪機(jī). 2018(03)
[7]考慮封嚴(yán)涂層的航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片碰摩過程[J]. 張俊紅,王杰,魯鑫,戴胡偉,馬梁. 浙江大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2018(05)
[8]石墨相尺寸與分布對鎳-石墨可磨耗封嚴(yán)涂層摩擦學(xué)性能影響[J]. 郭文勇,丁飛,唐健江,張佳雪,韓增福,劉明,白宇. 風(fēng)機(jī)技術(shù). 2018(02)
[9]分形維數(shù)的計(jì)算及改進(jìn)[J]. 曹俊賢,宋春林. 信息技術(shù)與信息化. 2017(10)
[10]鎳鉻鐵鋁氮化硼可磨耗封嚴(yán)涂層與Ti2AlNb基材及葉片的匹配性研究[J]. 楊曉劍,程旭瑩,劉通,劉建明,章德銘,沈婕. 熱噴涂技術(shù). 2017(03)
博士論文
[1]航空發(fā)動(dòng)機(jī)新型可磨耗封嚴(yán)涂層耐熱蝕性能研究[D]. 陳凌云.北京科技大學(xué) 2018
碩士論文
[1]高溫高速可磨耗試驗(yàn)機(jī)測控系統(tǒng)及關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 管朝鵬.浙江大學(xué) 2016
[2]多孔型高溫可磨耗封嚴(yán)涂層的制備及其性能研究[D]. 郭亞飛.中國民航大學(xué) 2016
[3]航空發(fā)動(dòng)機(jī)用封嚴(yán)涂層可磨耗性評價(jià)[D]. 孫波.中國民航大學(xué) 2015
[4]多重分形原理及其若干應(yīng)用[D]. 李彤.北京交通大學(xué) 2008
本文編號:2913329
【文章來源】:中國民航大學(xué)天津市
【文章頁數(shù)】:67 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
Ni5Al粉末、不同聚苯酯質(zhì)量占比的AlSi-PHB粉末及聚苯酯粉末
中國民航大學(xué)碩士學(xué)位論文7(e)聚苯酯質(zhì)量比50%(f)聚苯酯粉末圖2-1Ni5Al粉末、不同聚苯酯質(zhì)量占比的AlSi-PHB粉末及聚苯酯粉末表2.1AlSi-PHB封嚴(yán)涂層噴涂參數(shù)類型電壓/V電流/A送粉率/rpm聚苯酯含量40%國產(chǎn)粉末438301341790133765013聚苯酯含量40%進(jìn)口粉末4383013聚苯酯含量20%、30%、50%國產(chǎn)粉末41790132.2實(shí)驗(yàn)設(shè)備2.2.1等離子噴涂系統(tǒng)本論文采用普萊克斯3710等離子噴涂系統(tǒng)制備涂層底層和面層。使用ABB公司生產(chǎn)的2400M型機(jī)械手進(jìn)行流程化的噴涂操作。等離子噴涂設(shè)備及機(jī)械手如圖2-2所示。圖2-2等離子噴涂設(shè)備及機(jī)械手
中國民航大學(xué)碩士學(xué)位論文82.2.2噴砂設(shè)備及空氣動(dòng)力系統(tǒng)本論文采用吉川公司生產(chǎn)的JCK-1515FK型噴砂系統(tǒng)對基體表面進(jìn)行粗化處理,如圖2-3所示;w粗化處理可提高涂層界面結(jié)合性能。圖2-3噴砂系統(tǒng)在噴涂過程中,采用PRAXAIR冷水機(jī)對等離子設(shè)備進(jìn)行冷卻。英格索蘭公司UP5-22-8形螺桿空壓機(jī)提供壓縮空氣動(dòng)力源,在整個(gè)噴涂過程中對空氣進(jìn)行干燥除塵、除油和干燥。然后對基體進(jìn)行冷卻,防止溫度過高影響實(shí)驗(yàn)過程?諝鈩(dòng)力系統(tǒng)如圖2-4所示。圖2-4空氣動(dòng)力系統(tǒng)2.2.3磨拋實(shí)驗(yàn)臺(tái)及掃描電子顯微鏡為得到真實(shí)清晰的金相形貌,金相試樣鑲嵌成功后需要對其進(jìn)行打磨和拋光處理。使用德國Bueher公司生產(chǎn)的全自動(dòng)磨拋機(jī)進(jìn)行處理,設(shè)備實(shí)物如圖2-5所示。掃描電子顯微鏡(SEM)是利用二次電子成像原理對金相進(jìn)行顯微觀察,由于聚苯酯相不導(dǎo)電,所以需要在金相試樣表面進(jìn)行噴金處理,以增加圖像的成像質(zhì)量。本課題
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]表面微織構(gòu)化石墨涂層對鋁合金表面的協(xié)同減摩機(jī)理研究[J]. 劉思思,劉強(qiáng),劉金剛,姜?jiǎng)購?qiáng),廖君慧,余錦,何建國. 表面技術(shù). 2019(08)
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[3]等離子噴涂WC-Ni涂層的組織結(jié)構(gòu)及力學(xué)性能[J]. 富偉,陳清宇,徐明晗,杜大明,鄒巖龍,占宇航,鄭彬. 金屬熱處理. 2019(04)
[4]潤滑相尺寸對鎳-石墨可磨耗封嚴(yán)涂層性能的影響[J]. 唐健江,于方麗,張海鴻,李天麒,白宇. 航空材料學(xué)報(bào). 2019(02)
[5]可磨耗相尺寸對脆性斷裂機(jī)制封嚴(yán)涂層可磨耗性的影響研究[J]. 劉建明,于月光,劉通,程旭瑩,章德銘. 熱噴涂技術(shù). 2018(04)
[6]蒸汽輪機(jī)用NiCrFeAl/hBN可磨耗封嚴(yán)涂層可磨耗性研究[J]. 唐公民,郭潔,劉建明,高維瑾,張小伍,宮偉興. 東方汽輪機(jī). 2018(03)
[7]考慮封嚴(yán)涂層的航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片碰摩過程[J]. 張俊紅,王杰,魯鑫,戴胡偉,馬梁. 浙江大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2018(05)
[8]石墨相尺寸與分布對鎳-石墨可磨耗封嚴(yán)涂層摩擦學(xué)性能影響[J]. 郭文勇,丁飛,唐健江,張佳雪,韓增福,劉明,白宇. 風(fēng)機(jī)技術(shù). 2018(02)
[9]分形維數(shù)的計(jì)算及改進(jìn)[J]. 曹俊賢,宋春林. 信息技術(shù)與信息化. 2017(10)
[10]鎳鉻鐵鋁氮化硼可磨耗封嚴(yán)涂層與Ti2AlNb基材及葉片的匹配性研究[J]. 楊曉劍,程旭瑩,劉通,劉建明,章德銘,沈婕. 熱噴涂技術(shù). 2017(03)
博士論文
[1]航空發(fā)動(dòng)機(jī)新型可磨耗封嚴(yán)涂層耐熱蝕性能研究[D]. 陳凌云.北京科技大學(xué) 2018
碩士論文
[1]高溫高速可磨耗試驗(yàn)機(jī)測控系統(tǒng)及關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 管朝鵬.浙江大學(xué) 2016
[2]多孔型高溫可磨耗封嚴(yán)涂層的制備及其性能研究[D]. 郭亞飛.中國民航大學(xué) 2016
[3]航空發(fā)動(dòng)機(jī)用封嚴(yán)涂層可磨耗性評價(jià)[D]. 孫波.中國民航大學(xué) 2015
[4]多重分形原理及其若干應(yīng)用[D]. 李彤.北京交通大學(xué) 2008
本文編號:2913329
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