气膜孔防堵塞方法研究

• 作者: 曹学强 曹沁 王斌利 霍攀杰
• 来源期刊: 湘潭大学学报:自然科学版
• 学科: 工学
• 关键词: 等离子喷涂 热障涂层 气膜孔 堵孔率 热循环寿命
• 年，卷（期）: 2019,（6）
• 页码范围: 113-121
• 页数: 9页
• 分类号: TB34

摘要

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.