航空发动机涡轮叶片热障涂层应用的关键技术和问题
程玉贤,王 璐,袁福河
(中国航发沈阳黎明航空发动机有限责任公司,沈阳 110043)
Key Technologies and Problems of Thermal Barrier Coating Application on Aeroengine Turbine Vane and Blade
CHENG Yuxian, WANG Lu, YUAN Fuhe
(AECC Shenyang Liming Aero-Engine Corporation Ltd., Shenyang 110043, China)
摘要 热障涂层是提高涡轮叶片可靠性和服役寿命的关键技术。从热障涂层的粘结层与涡轮叶片高温合金基体
的匹配性、CMAS(一种基于CaO、MgO、Al2O3 和SiO2 等多种氧化物构成的环境沉积物)形成及其对热障涂层的损
伤和相应的防护、叶片热障涂层厚度分布的过程控制、热障涂层制备过程中气膜孔缩孔、热障涂层的在线无损检测及
涂层返修以满足涡轮叶片全寿命周期需求等方面论述了航空发动机涡轮叶片热障涂层工程应用技术和需要解决的
实际问题。
关键词 :
热障涂层 ,
CMAS ,
气膜孔 ,
无损检测 ,
返修
Abstract :The thermal barrier coating system is one of key technologies to improve reliability and service life of
turbine vane and blade. Compatibility between the superalloy substrate and bond coat, damage of the TBCs subjected to
CMAS deposit and methods to improve its resistance to CMAS, process control of thickness distribution over the turbine
vane and blade, reduction in diameters of the cooling holes, in-situ nondestructive test of TBCs quality and refurbishment
of worn TBCs are described with respect to engineering application technologies and problems to be solved for the TBCs
on turbine vane and blade.
Key words :
Thermal barrier coating
CMAS
Film cooling hole
Nondestructive test
Refurbishment
作者简介 : 程玉贤
博士,现为中国航发沈阳黎明航空
发动机有限责任公司高级工程师,研究
方向为航空发动机功能涂层的工程化
应用等,先后承担多项上级课题和公司
级课题攻关,发表论文多篇,授权专利
5 项。
[1]
董会, 王鹤屿, 周攀虎, 杜永祺. 热障涂层NiAl黏结层掺杂改性研究现状 [J]. 航空制造技术, 2022, 65(3): 44-50.
[2]
谢敏, 刘洋, 李瑞一, 裴训, 宋希文, 安胜利. Sm2 Zr2 O7 基热障涂层材料研究现状 [J]. 航空制造技术, 2022, 65(3): 51-63/70.
[3]
杨丽霞,付雅婷,赵晓峰,陈照峰,彭迪,牟仁德,刘德林. 等离子–物理气相沉积硅/莫来石/硅酸镱 [J]. 航空制造技术, 2022, 65(3): 71-81.
[4]
张婷,黄爱华,李向前. 褶皱缺陷的检测及对力学性能的影响研究 [J]. 航空制造技术, 2021, 64(8): 78-83.
[5]
敖波,邬冠华. 涡轮叶片热障涂层三维成像研究进展 [J]. 航空制造技术, 2021, 64(4): 20-27.
[6]
张晓兵,纪亮,蔡敏,毛忠,李元成,张伟 . 超快激光加工涡轮叶片气膜冷却孔技术研究 [J]. 航空制造技术, 2021, 64(21): 14-22.
[7]
刘菲菲,周正干,刘松平,杨玉森,张连旺. 复合材料结构修理高分辨率超声断面成像检测与缺陷评估 [J]. 航空制造技术, 2021, 64(21): 24-31.
[8]
徐桂荣,马腾飞,李洋,肖鹏,周正干. 先进树脂基复合材料层合结构纤维屈曲超声检测技术研究进展 [J]. 航空制造技术, 2021, 64(21): 34-42.
[9]
魏福双,刘勇,张晓东,张东兴,王铀. 高熵陶瓷的制备及在热/环境障涂层中的应用现状 [J]. 航空制造技术, 2021, 64(20): 92-101.
[10]
李治应,刘菲菲,杨玉森,刘松平. 复合材料机身壁板的超声相控阵检测 [J]. 航空制造技术, 2021, 64(19): 82-89.
[11]
佟浩,李勇,李宝泉. 气膜冷却孔电加工工艺与装备技术研究 [J]. 航空制造技术, 2021, 64(18): 34-45.
[12]
王海涛,张文武,郭春海. 先进气膜孔形研究综述 [J]. 航空制造技术, 2021, 64(18): 46-52/61.
[13]
朱慧宁,马小刚,程海东,陈燕,韩冰. 磁针磁力研磨工艺对发动机涡轮叶片表面质量的试验研究 [J]. 航空制造技术, 2021, 64(18): 62-68.
[14]
李柏辉,罗可人,张鹤瀛,陈琳,张志彬,种晓宇,梁秀兵,冯晶. ANb2 O6 (A=Ca, Mg, Co, Ni)型铌酸盐陶瓷的制备及其热/力学性质研究 [J]. 航空制造技术, 2021, 64(16): 103-110.
[15]
陈卓,金国,崔秀芳,房永超,闫超,王香. 耐海洋环境腐蚀燃机热障涂层材料研究进展 [J]. 航空制造技术, 2021, 64(13): 45-58.