表面工程技术在航空发动机制造中的应用与发展

航空发动机作为飞机制造的重点,加工技术不断升级。本文主要介绍表面工程技术在航空发动机制造中的应用,并介绍该技术在未来发展中的应用重点。

气膜孔防堵塞方法研究

燃气轮机高温部件的气膜冷却是保障发动机安全运行的重要途径.在等离子喷涂过程中,涂层沉积会堵塞气膜孔,降低冷却效果.气膜孔的边缘是涂层应力最集中的地方,也是涂层脱落的发源地.金属黏结层材料NiCrAlY熔点低、延展性好,首先在孔边缘沉积,向孔中心收缩,形成喉部,是堵孔的主要来源;陶瓷涂层材料YSZ熔点高、延展性差,对堵孔的贡献相对较小.为了降低涂层沉积对气膜孔的堵塞作用,该文研究了3种方法:(1)向气膜孔内部注入防粘胶,涂层制备结束后再将防粘胶清理出来;(2)在制备涂层的过程中,从基体背部向气膜孔内通入压缩空气,阻止涂层在气膜孔边缘沉积;(3)制备涂层后,用机械通孔的方法清理气膜孔边缘的涂层.这3种方法都能有效地降低涂层对气膜孔的堵孔率,但对涂层热循环寿命的影响有明显差异.气膜孔内通入适当流量的冷却气,有效降低了涂层在气膜孔边缘的沉积,提高了涂层的热循环寿命.机械通孔的方法使气膜孔边缘的涂层产生裂纹,涂层的热循环寿命明显降低.