Details

В диссертации разработан расчётно-экспериментальный метод выбора и обоснования теплозащитных и жаростойких покрытий для проточной части газотурбинных установок (ГТУ) большой мощности. Метод объединяет 3D моделирование теплового состояния лопаточного аппарата в пакете ANSYS CFX, экспериментальную оценку свойств покрытий и методику прогнозирования их ресурса по кинетике деградации алюминиевого резервуара. Установлено, что применение теплозащитного покрытия снижает температуру металла лопатки в наиболее теплонапряжённых зонах до 124 °C, обеспечивая более щадящий режим эксплуатации. Разработана рецептура и технология нанесения покрытий (методы HVOF и APS) для ГТУ серии ГТЭ 170, а также подтверждена их высокая жаростойкость и термоциклическая стойкость при температурах до 1100 °C. Прогнозируемый ресурс разработанных покрытий составляет более 40 000 часов. Выявлена зависимость ресурса покрытий от технологии нанесения, химического состава и структуры сплава. Практическая значимость работы заключается во внедрении разработанных покрытий и технологии их нанесения на участке АО «Силовые машины» — решения применяются на отечественных ГТУ серии ГТЭ 170, что позволяет повысить надёжность и ресурс лопаточного аппарата, оптимизировать выбор покрытий для конкретных условий эксплуатации и планировать сроки ремонта и обслуживания установок.