Получение эрозионно- и жаростойких многослойных покрытий для лопаток ГТД способом микро-электродугового ионно-плазменного вакуумного распыления материалов

Abstract

Обоснованы технологические и аппаратурные возможности применения плазменно-дуговой технологии и вакуумного оборудования для создания многослойных эрозионно- и жаростойких покрытий с целью повышения эрозионной стойкости компрессорных лопаток газотурбинных двигателей (ГТД). Разработаны новые технологические и аппаратурные решения, позволяющие наносить эрозионно- и жаростойкие покрытия из многокомпонентных сплавов способом ионно-плазменного распыления путем использования составной мишени катода планарного дуготрона. Проведены исследования эрозионной стойкости образцов с многослойным покрытием на основе карбида и нитрида титана, показавшие перспективность применения данного способа нанесения покрытий в качестве защитных на лопатки ГТД. Показано, что ремонтные лопатки ГТД, содержащие очень тонкие и средние усталостные микротрещины, а также не очень глубокие микротрещины, полностью восстанавливаются в процессе конденсации с ионной бомбардировкой и последующего заращивания трещин путем нанесения на ее поверхность толстого (15 мкм) покрытия из материала лопатки.

Technological and hardware capabilities of plasma arc technology and vacuum equipment to produce multilayer erosion and heat-resistant coatings aiming at improving the erosion resistance of the compressor blades of gas turbine engines (GTE) are founded. New technological and hardware solutions, allowing deposition of erosion- and heat-resistant coatings of multi-component alloys by the method of ion-plasma sputtering using a composite target of planar arctron, have been developed. Investigations of erosion resistance of samples with a multilayer coating based on titanium carbide and nitride, which showed promising application of this method of coating as protection on the GTE blades, were carried out. It is shown that the renovation of GTE blades containing very fine, medium fatigue cracks, and not very deep microcracks, are fully restored in the process of condensation with ion bombardment and subsequent repair of cracks by deposition of a thick (15 mm) coating of the blade material to its surface