面向封嚴涂層可磨耗性評價的超高速磨耗機理及動力學研究.pdf

1、封嚴涂層是廣泛應用于壓氣機或渦輪機機匣上的一種封嚴材料，其性能的優(yōu)劣直接影響氣路的密封性，超高速高溫可磨耗試驗系統(tǒng)作為評價封嚴涂層可磨耗性能的關鍵設備，對促進我國先進航空發(fā)動機的發(fā)展起到至關重要的作用，是研發(fā)先進發(fā)動機的戰(zhàn)略裝備。因此，為了準確評價封嚴涂層可磨耗性能，需要完善可磨耗性試驗系統(tǒng)，對封嚴涂層可磨耗性進行量化評價方法的研究。
　　文章首先在了解現(xiàn)有封嚴涂層測試系統(tǒng)研究的基礎上，總結典型可磨耗性評價方法，依據(jù)超高速高溫可磨

2、耗試驗系統(tǒng)對航空發(fā)動機工況的模擬性能分析，提出封嚴涂層可磨耗試驗所需的性能指標和設計要求，探索相應的關鍵技術，并通過測試驗證試驗系統(tǒng)達到各項性能指標的要求；
　　其次，通過超高速高溫可磨耗試驗系統(tǒng)的性能分析，發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)的微進給存在較大誤差。超高速轉子徑向變形、高溫轉子熱膨脹和高速轉、靜間發(fā)生碰摩振動等綜合因素影響微進給精度，引起較大微進給誤差，為此，提出一種微進給補償方法。
　　最后，利用試驗系統(tǒng)進行封嚴涂層可磨耗性試驗，對幾

3、種典型封嚴涂層的測試數(shù)據(jù)進行分析，分析能夠反映封嚴涂層表面變化的摩擦和磨損特征指標。提出摩擦系數(shù)和磨損比等表征摩擦磨損特征的指標，與封嚴涂層致密化或者剝落等現(xiàn)象密切相關。常溫下封嚴涂層的磨耗試驗受熱影響很大，可以通過摩擦能耗的數(shù)值來表征涂層的致密化趨勢和程度；450℃高溫下，通過試驗數(shù)據(jù)的分析與處理，提出封嚴涂層可磨耗性量化評價的擬合參數(shù)和擬合曲線。
　　可磨耗試驗系統(tǒng)的微進給得到很大程度改善，并利用該系統(tǒng)對常用封嚴涂層進行可磨耗