UNI-MB - logo
UMNIK - logo
 
E-viri
Recenzirano Odprti dostop
  • Istraživanje uticaja plazma...
    Mihailo R. Mrdak

    Vojnotehnički glasnik, 01/2015, Letnik: 63, Številka: 1
    Journal Article

    This research shows the effect of the application of soft seals deposited by the atmospheric plasma spraying - APS process on the parts of the TV2-117A turbojet engine compressor. Western plasma spray technology and materials were applied for the first time on the parts of the compressor.. The aim was to replace the existing sealant with a new class of materials in order to increase the sealing effect and provide air flow under the highest pressure through the compressor. Soft seals are formed as duplex systems consisting of the bonding underlayer based on NiCrAl and NiAl coatings and top sealing layer coatings based on Ni - 15% graphite, Ni - 25% graphite and AlSi - polyester. This paper presents the parameters for depositing the coatings on the compressor parts as well as the mechanical and microstructural characteristics of the coatings produced with the optimal deposition parameters. The mechanical properties of the coatings were assessed by testing the microhardness of the bonding layers using the HV0.3 method and the macrohardness of the sealing layers using the HR15W method. The tensile bond strength of the duplex coatings system was investigated bytensile testing. The microstructures of the coating layers were evaluated on an optical microscope - OM. The analysis of the microstructure of the deposited layers was performed in accordance with the Pratt & Whitney and TURBOMECA standards. Coating wear was determined from the change in the dimensions of the sealing surfaces before and after testing. The dimensions were measured in the coordinate measuring machine MAUSER ML 28. This paper presents the mean value of wear in milimeters and compares it with the values of the allowed tolerance in the compressor machined parts. The sealing effect of the compressor partswas tested on a TV2-117A engine at a test station and by flight tests on an Mi-8 (HT-40) helicopter. The tests have shown that the new system of sealing coatings increases the degree of efficiency of the compressor by 10% while reducing fuel consumption by 8%. / U ovom istraživanju prikazan je efekat primene mekih zaptivki deponovanih atmosferski plazma sprej - APS procesom na delovima kompresora turbomlaznog motora TV2-117A. Na delovima kompresora primenjena je prvi put zapadna plazma sprej tehnologija i materijali. Cilj je bio da se izvrši supstitucija postojećeg zaptivnog materijala sa novom klasom materijala, da bi se povećao efekat zaptivanja i obezbedio protok vazduha pod najvećim pritiskom kroz kompresor. Meke zaptivke su formirane kao dupleks sistemi koji se sastoje od donjeg veznog sloja na bazi NiCrAl i NiAl prevlaka i gornjih zaptivnih prevlaka na bazi slojeva Ni - 15% grafita, Ni - 25% grafita i AlSi - poliestera. U radu su prikazani parametri sa kojima su deponovane prevlake na delovima kompresora, mehaničke i mikrostrukturne karakteristike prevlaka proizvedenih sa optimalnim parametrima depozicije. Procena mehaničkih karakteristika prevlaka urađena je ispitivanjem mikrotvrdoće veznih slojeva metodom HV0.3 i makrotvrdoće zaptivnih slojeva metodom HR15W. Zatezne čvrstoće spoja dupleks sistema prevlaka ispitane su metodom kidanja na zatezanje. Mikrostrukture slojeva prevlaka su procenjene na optičkom mikroskopu - OM. Analiza mikrostruktura deponovanih slojeva urađena je u skladu sa standardom Pratt-Whitney i TURBOMECA. Pohabanost prevlaka određena je na osnovu promene dimenzija zaptivnih površina pre i posle ispitivanja. Merenje dimenzija rađeno je na koordinatnoj mernoj mašini MAUSER ML 28. U radu je prikazana srednja vrednost pohabanosti izražena u mm i upoređena sa vrednostima dozvoljenih tolerancija mašinski obrađenih delova kompresora. Efekat zaptivanja delova kompresora ispitan je u sklopu motora TV2-117A na ispitnoj stanici i letnim ispitivanjem na helikopteru Mi-8(HT-40). Ispitivanja su pokazala da je novim sistemom zaptivnih prevlaka povećan stepen iskorišćenja kompresora za 10% uz smanjenu potrošnju goriva za 8%. / Данное исследование раскрывает эффект уплотнения, нанесенного атмосферным плазменным напылением, на отдельные детали коспрессора турбореактивного двигателя TV2-117A. Впервые такой метод покрытия был применен по западной технологии плазменного напыления. С целью замены существующих уплотнительных материалов новыми классами материалов, обеспечивающих лучший эффект уплотнения и проход воздуха под высоким давлением через компрессор. Мягкие уплотнители разработаны в виде двойной системы, состоящей из нижнего слоя на базе NiCrAl и NiAl покрытия и верхнего слоя уплотнения на базе Ni - 15% графита, Ni - 25% графита и AlSi – полиэстера. В данной работе приведены параметры нанесения покрытия на детали компрессора, механические и микроструктурные харатеристики покрытия и соответствующий способ его нанесения. При анализе механических свойств покрытия применялся метод измерения микротвёрдости соединительных слоев HV0.3 и макротвердости уплотняющего слоя методом HR15W. Были проведены испытания на растяжение до разрыва растягивающего напряжения слоев двойного покрытия. Микроструктура слоя была исследована под оптическим микроскопом – ОМ. Оценка микроструктуры нанесенных слоев покрытия выполнена в соответствии со стандартными требованиями, предписанными производителями Pratt-Whitney и TURBOMECA. Износ покрытия был определен равнительным методом деформации уплотнительного слоя до и после проведения испытаний. Контроль формы был выполнен на координатно-измерительной машине MAUSER ML 28. В статье приводятся: средний процент износа, выраженный в мм и удельный процент износа механически обработанных деталей компрессора. Испытания эффекта уплотнения деталей компрессора двигателя TV2-117A были проведены на летно-испытательной станции, при использовании вертолета Mi-8(HT-40). Проведенные испытания показали, что при применении новой системы уплотнительных покрытий увеличивается эффективность компрессора на 10%, при одновременном снижении расхода топлива на 8%.