全部
图书
期刊
学位论文
会议论文
报纸
图片
视频
新闻
关键词
- 航空发动机涡轮叶片锯齿冠耐磨涂层高温磨损性能研究
- 作者： 徐锐 来源： 武汉理工大学 年份： 2016 文献类型 ： 学位论文 关键词： W Co Mo K4208 等离子喷涂 钨极氩弧堆焊 温度 载荷 磨损量 Co Cr
- 描述： Co-Cr-W、Co-Cr-Mo与K4208合金是航空发动机涡轮转子叶片锯齿冠上常用的耐磨涂层材料，航空发动机性能提升的客观现实要求其在高温、重载、高频振动环境下工作。然而，工作面涂敷耐磨材料的航空发动机涡轮转子叶片叶冠在工作过程中经常因磨损问题而发生早期失效，严重时会因磨损问题导致叶冠断裂，对航空飞行安全造成极大影响。因此，研究这三种材料在高温环境中的摩擦磨损性能，对比分析磨损量变化规律具有十分重要的意义。本文以航空发动机涡轮转子叶片锯齿冠工作面耐磨涂层为研究对象，确定了叶冠磨损的基本类型；开发了模拟航空发动机涡轮转子叶片锯齿冠工作面在发动机上实际工况的MM-MS500高温微动试验测试系统；设计了摩擦磨损试验组件结构；选取Co-Cr-W、Co-Cr-Mo与K4208合金粉末，在K417镍基铸造高温合金板材上，采用大气等离子喷涂和钨极氩弧堆焊工艺制备了等离子喷涂Co-Cr-W、钨极氩弧堆焊Co-Cr-W、Co-Cr-Mo与K4208四种不同类型的摩擦磨损试验组件。在MM-MS500高温微动试验测试系统上模拟耐磨涂层在航空发动机叶冠工作面磨损过程中的磨损形式，考察不同试验条件下耐磨涂层材料的磨损变化量。研究了4种不同类型的摩擦磨损试样在不同载荷、不同温度下的微动磨损变化量，通过正交试验分析了温度、载荷因素对不同试样磨损量的影响，结果表明：所考察的试验因素对4种试样磨损量的影响存在不同的主次关系。对等离子喷涂Co-Cr-W耐磨涂层，载荷＞温度；对氩弧堆焊耐磨涂层，温度＞载荷；对于氩弧堆焊Co-Cr-W和K4208耐磨涂层，尽管温度和载荷对磨损量均有显著影响，但从贡献率的角度看，仍是温度＞载荷。测试了4种不同耐磨涂层的显微硬度，硬度值均符合要求。在试验前后观察了4种涂层的表面形貌，并采用SEM-EDS方法进行了能谱分析，结果表明：除磨损氧化导致涂层表面O元素含量增加外，涂层表面微观形貌及其它元素含量基本未发生变化。观察动试件涂层与基体截面的金相断口，结果表明：涂层和基体材料的组织结构在试验后未发生明显变化。采用电子束焊和电阻点焊的方法，开展了等离子喷涂Co-Cr-W耐磨涂层与K417镍基铸造高温合金基体结合力改进探索研究，微观形貌观察和能谱分析结果表明：涂层与基体结合面上未出现冶金结合，试验未能取得预期效果。