Розробка технології та обладнання для нанесення детонаційних покриттів на деталі авіаційних двигунів та технологічне оснащення - Автореферат

Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук Розробка технології та обладнання для нанесення детонаційних покриттів на деталі авіаційних двигунів та технологічне оснащенняЖуковського “Харківський авіаційний інститут”. Науковий керівник: доктор технічних наук, професор Долматов Анатолій Іванович, завідуючий кафедрою технології виробництва авіаційних двигунів Національного аерокосмічного університету ім. Жуковського “Харківський авіаційний інститут” Офіційні опоненти: доктор технічних наук, професор Борисевич Володимир Карпович, директор Міжнародного інституту нових технологій та матеріалів; Захист відбудеться “9” листопада 2001 р. о 14 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д64.062.04 у Національному аерокосмічному університеті ім.Покриття, що наносяться цим методом, мають найбільшу надійність, міцність зчеплення, пористість таких покрить мінімальна. Другий, не менш важливий напрямок, що відкриває широкі можливості перед детонаційним напилюванням - створення високопродуктивного устаткування, що дозволяє вирішити кілька задач: скорочення часу напилювання, підвищення ККД процесу і фізико-механічних властивостей покрить. Шляхом критичного аналізу виявлені основні параметри технологічного процесу нанесення покрить детонаційним методом, що визначають фізико-механічні властивості покрить. Вперше розроблена математична модель технологічного процесу нанесення покрить детонаційним способом, яка враховує внесок кінетичної енергії часток в активацію звязків між покриттям і підкладкою. Перша частина математичної моделі дозволяє аналізувати процес зіткнення частинки порошку з поверхнею деталі. на цьому етапі враховується, що поверхня деталі та частинка деформуються при зіткненні, в результаті чого змінюється площа контакту частинки з підкладкою, а також, враховуючи, що деформація здійснюється по дислокаційному механізму, змінюється щільність активних центрів на поверхні підкладки. у звязку з тим, що міцність покриття визначається кількістю хімічних звязків між частинкою та підкладкою, щільність активних центрів на підкладці буде визначати міцність зчеплення покриття з підкладкою. процес деформації у системі “частинка-підкладка” моделюється системою рівнянь, які описують геометричні та енергетичні взаємозвязки цього процесу. модель застосовує як вхідні параметри фізико-механічні залежні від температури властивості матеріалів покриття та підкладки, розмір частинок порошку, та енергетичні параметри процесу: швидкість та температуру частинок. процес моделювання дозволяє розрахувати найголовніші експлуатаційні характеристики покриття: міцність зчеплення та пористість покриття.В результаті теоретичних і експериментальних досліджень розроблено технологічний процес нанесення детонаційних покрить з керамічних матеріалів (Al2O3, ZRO2, ВК-15) і тугоплавких сплавів (Х20Н80) із наперед заданими властивостями на деталі авіаційних двигунів на устаткуванні з підвищеною продуктивністю з використанням економічно виправданих енергоносіїв, який засновано на базі нової методики вибору технологічних параметрів процесу. Розроблено математичну модель детонаційно-газового нанесення покрить з матеріалів, що знаходяться у твердому стані, яка враховує внесок кінетичної енергії часток у процес формування звязків між покриттям і підкладкою. Визначено основні енергетичні параметри процесу нанесення покриття (температура, швидкість часток під час зіткнення з підкладкою, частота імпульсів, щільність активних центрів на поверхні підкладки). Перший критерій характеризує міцність зчеплення покриття з підкладкою; другий - наявність умов для формування міцних хімічних звязків між покриттям та підкладкою. Виявлено звязок між скорострільністю установки і процесом гарячого ударного пресування покриття.