新型高温/超高温热障涂层及制备技术研究进展

简单介绍了先进航空发动机高温/超高温热障涂层(TBCs)的研究背景、意义和现状;简述了近年来国际上在新一代超高温TBCs方面的研究进展。重点介绍了近年来北京航空航天大学在新型高温/超高温TBCs方面的研究成果,包括新型超高温、高隔热陶瓷隔热层材料,1 150℃以上新型抗高温氧化金属粘结层材料,以及电子束物理气相沉积(EB-PVD)、等离子体激活EB-PVD(PA EB-PVD)和等离子物理气相沉积(PS-PVD)等新型制备工艺。最后对TBCs在未来高性能航空发动机上的应用及发展趋势进行了展望。     

1Cr18Ni9Ti 对接管接头表面缺陷分析

对接管接头采用1Cr18Ni9Ti 棒材生产,经过机械加工后与相同牌号管材焊接,焊接后酸洗发现

零件表面存在缺陷。通过对失效件缺陷形貌观察、化学成分分析、金相分析及显微硬度测试,并结合酸洗试验。

结果表明:对接管接头材料内部存在沿变形流线的贫铬区,导致该区域的耐蚀性差,在机加工的过程中贫铬区

暴露在表面或近表面,在酸洗过程中该区域被优先腐蚀,形成了蚀孔类宏观缺陷,此贫铬现象为原材料缺陷。

     

不锈钢等离子弧焊正面弧光传感熔池小孔特征行为的研究

研究了在不锈钢等离子弧焊过程中，熔池小孔的特征行为与正面弧光光谱辐射强度之间的关系，发现随着熔池小孔的特征变化，正面弧光光谱辐射强度具有类似于负脉冲的显著跃变。     

碳硼复合渗研究及其应用

本文研究了２０钢和４５钢的碳硼复合渗渗层组织及耐磨性能。结果表明：复合渗可得到较强支撑作用的过渡层，从而使渗硼层耐磨性提高。饲料粉碎机锤片采用复合渗工艺处理后试用效果良好。     

等离子喷涂法快速制模工艺实验研究

实验研究了等离子喷涂法快速制作带表面图案的简易模具的新工艺，获得了满意的实验结果，分析了制作过程中的主要影响因素。     

0Cr15Ni5Cu2Ti薄板成形工艺

本文通过对０Ｃｒ１５Ｎｉ５Ｃｕ２Ｔｉ材料成形性的分析和试验，描述了该材料薄板成形的难点，给出了适用于这种材料薄板的成形工艺。     

离子束增强热扩散高速渗镀的技术探索

提出了一种新的表面改性技术——离子束增强热扩散高速渗镀技术,利用此项技术对高速钢 W18Cr4V 进行了渗镀钛的处理。     

送粉方式对等离子喷涂NiCrAlY/ Al2 O3涂层介电性能的影响

以内送粉和外送粉两种方式微弧等离子喷涂工艺制备了NiCrAlY/Al_2O_3复合涂层,分析了送粉方式对涂层相组成、微观结构和介电性能的影响。结果表明:与外送粉相比,内送粉方式沉积的涂层具有较高的沉积效率和较低的孔隙率。由于喷涂过程中α-Al_2O_3颗粒完全熔融,内送粉喷涂所得到涂层主要为γ/γ′和γ-Al_2O_3相,并且涂层结构致密,NiCrAlY颗粒分布均匀。介电性能测试表明,以外送粉方式制备的涂层复介电常数实部和虚部几乎不随频率发生变化。而以内送粉方式喷涂的涂层复介电常数实部和虚部随频率的增加而降低,呈现明显的频散现象。     

热障涂层技术在航空发动机涡轮叶片上的应用

热障涂层是提高航空发动机涡轮叶片工作温度的有效途径之一。根据某型发动机高压涡轮工作叶片、导向器叶片的结构特点和各种涂层制备技术的优缺点,制定了工作叶片和导向叶片表面底层、面层和内腔的涂层制备方案。对工作叶片、导向器叶片材料试样表面涂层的性能开展一系列测试试验。结果表明:涂层性能满足要求,涂层制备方案合理可行;对工作叶片、导向器叶片内表面涂层的厚度,气膜孔径的影响以及质量增加情况进行测量分析,结果均满足设计要求,表明涂层制备工艺合理可行。