燃气涡轮发动机流道的磨损:防护方法与寿命延长
综述燃气轮机流道磨损防护与寿命延长方法,聚焦密封涂层的应用工艺(大气等离子、高速火焰、冷气动力喷涂)与材料体系,分析涂层微观结构、孔隙率、力学性能、抗冲蚀性与磨损控制能力的关系,并提出多组元、功能梯度、纳米结构材料等发展方向。
展开摘要综述燃气轮机流道磨损防护与寿命延长方法,聚焦密封涂层的应用工艺(大气等离子、高速火焰、冷气动力喷涂)与材料体系,分析涂层微观结构、孔隙率、力学性能、抗冲蚀性与磨损控制能力的关系,并提出多组元、功能梯度、纳米结构材料等发展方向。
展开摘要采用激光熔覆制备原位 TiC 颗粒增强 AlCr₁.₇₅CuFeNi₂ 高熵合金复合涂层(控制 Ti+C 添加量),研究 TiC 含量对组织演变、硬度与冲击断裂行为的影响。原位 TiC 细化枝晶组织并促进枝晶间互连 BCC/B2 调幅结构:平均晶粒尺寸由 29.3 μm 降至 12.9 μm,显微硬度由 384.3 升至 497.3 HV1.0;Charpy 冲击显示过量 TiC 因应力集中与界面脱粘降低冲击韧性,适量 TiC 保持较高能量吸收。MD 模拟揭示 TiC 通过 Orowan 绕越机制阻碍位错运动、诱导位错塞积并促进裂纹偏转。
展开摘要在软火花模式(SSR)下对 6061 铝合金进行等离子体电解氧化(PEO),电解液中加入 ZrO₂、TiO₂、α-Al₂O₃、SiO₂ 固体颗粒悬浮液(3/7/10 g/L)。颗粒可掺入涂层:硬度由基础电解液的 862±220 HV0.05 升至 3 g/L ZrO₂ 变体的 1305±298 HV0.05,磨损率由 70.97 降至 36.07 µm(3 g/L TiO₂,10 N 载荷),10 g/L Al₂O₃ 浴的电荷转移电阻较空白样提升一个数量级。
展开摘要研究超声纳米晶表面改性(UNSM)对爆炸喷涂(DS)与 HVOF 沉积 Cr₃C₂–NiCr 涂层的硬度与划痕后表面形貌影响:4 种处理样在 20/30 N 静载与 20/30 µm 振幅下评估。DS 样硬度 820–970 HV,HVOF 样 546–1165 HV,最高值分别在 DS-T1(20N/20µm)与 HVOF-T4(30N/30µm)。划痕后 SEM 显示不均匀表面对比与裂纹状不连续,但未单独区分 UNSM 造成的损伤,也未建立划痕抗力排序。
展开摘要系统研究 HVOF 技术沉积纳米晶涂层对 SA213-T22 锅炉管钢的高温固体颗粒冲蚀行为:550°C 热空气射流冲蚀试验机,冲击角 15°/30°/45° 并变化试样取向。HVOF 涂层试样材料损失显著低于未涂层基体,增强的显微硬度与强涂层-基体结合力是冲蚀抗力提升的主因,表明纳米晶 HVOF 涂层可用于锅炉管高温冲蚀环境。
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