

Влияние концентрации кислот при комбинированной очистке сопловых лопаток газотурбинных установок от оксидов металлов
Аннотация
Исследован химический метод очистки от оксидов поверхности лопатки газотурбинных установок в растворе ортофосфорной и серной кислот с использованием автоклавной специализированной микроволновой системы закрытого типа “Mars 5” с последующей ультразвуковой обработкой в дистиллированной воде. Использована методика двухстадийной очистки, включающая химическое воздействие раствора кислот в автоклаве, а также ультразвуковую очистку на стадии промывки. Изучено воздействие растворов кислот различной концентрации на степень очистки поверхности и микротрещин лопаток газотурбинных установок от оксидов металлов. Установлено, что при обработке образцов лопаток газотурбинных установок в автоклаве “Mars 5” раствором кислот с последующим воздействием ультразвука на стадии промывки остаточное содержание кислорода, показывающее наличие оксидов на поверхности образца лопатки газотурбинных установок, составило <1 %.
Ключевые слова
Литература
Khier Sabri, Mohamed Gaceb, Mohamed Ouali Si-Chaib. Analysis of a Directionally Solidified (DS) GTD-111 turbine blade failure // Journal of Failure Analysis and Prevention. 2020. V. 20. P. 1162 – 1174. DOI: 10.1007/s11668-020- 00920-y
Mishra R. K. Fouling and corrosion in an aero gas turbine compressor // Journal of Failure Analysis and Prevention. 2015. V. 15. P. 837 – 845. DOI: 10.1007/s11668-015-0023-8
Jianfu Hou, Bryon J. Wicks, Ross A. Antoniou. An investigation of fatigue failures of turbine blades in a gas turbine engine by mechanical analysis // Engineering Failure Analysis. 2002. V. 9, No. 2. P. 201 – 211. DOI: 10.1016/ S1350-6307(01)00005-X
Benudhar Sahoo, Panigrahi S. K., Satpathy R. K. Creep life degradation and microstructure degeneration in a low-pressure turbine blade of a military aircraft engine // Journal of Failure Analysis and Prevention. 2017. V. 17. P. 529 – 538. DOI: 10.1007/s11668-017-0271-x
Ebi A. Ogiriki, Yiguang G. Li, Theoklis Nikolaidis et al. Effects of fouling, thermal barrier coating degradation and film cooling holes blockage on gas turbine engine creep life // Procedia CIRP. 2015. V. 38. P. 228 – 233. DOI: 10.1016/j.procir. 2015.07.017
Mishra R. K., Vaishakhi Nandi, Raghavendra R. Bhat. Failure analysis of high-pressure compressor blade in an aero gas turbine engine // Journal of Failure Analysis and Prevention. 2018. V. 18. P. 465 – 470. DOI: 10.1007/s11668-018-0425-5
Vurgun Sayilgan, Dirk Reker, Robert Bernhard et al. Chapter Five – Single-crystal repair of high-pressure single-crystal turbine blades for industrial conditions // Procedia CIRP. 2022. V. 111. P. 233 – 236. DOI: 10.1016/j.procir.2022.08.056
Alfred I., Nicolaus M., Hermsdorf J. et al. Volker Wesling Advanced high pressure turbine blade repair technologies // Procedia CIRP. 2018. V. 74. P. 214 – 217. DOI: 10.1016/j.procir.2018.08.097
Martin Nicolaus, Kai Mцhwald, Hans-Jьrgen. Regeneration of high pressure turbine blades. Development of a hybrid brazing and aluminizing process by means of thermal spraying // Procedia CIRP. 2017. V. 59. P. 72 – 76. DOI: 10.1016/ j.procir.2016.09.041
Amirhossein Mashhuriazar, C. Hakan Gur, Zainuddin Sajuri, Hamid Omidvar. Effects of heat input on metallurgical behavior in HAZ of multi-pass and multi-layer welded IN-939 superalloy // Journal of Materials Research and Technology. 2021. V. 15. P. 1590 – 1603. DOI: 10.1016/j.jmrt.2021.08.113
Логинова Д. И., Фомина Д. Д., Федотова О. А., Пойлов В. З. Способы очистки сопловых лопаток газотурбинного двигателя от оксидов металлов // Вестник ПНИПУ. Химическая технология и биотехнология. 2023. № 1. С. 19 – 34. DOI: 10.15593/2224-9400/2023.1.02
Фомина Д. Д., Пойлов В. З. Способы очистки поверхности лопаток газотурбинных двигателей от нагара и продуктов окисления / В кн.: Всероссийская научно-практическая конференция с международным участием “Химия. Экология. Урбанистика” 28 – 29 апреля 2022 г. Пермь: изд-во ПНИПУ. 2022. С. 191 – 194.
Bobzin K., Цte M., Linke T. F. et al. Influence of process parameter on grit blasting as a pretreatment process for thermal spraying // Journal of Thermal Spray Technology. 2016. V. 25. P. 3 – 11. DOI: 10.1007/s12540-022-01302-9
Varis T., Suhonen T., Calonius O. et al. Optimization of HVOF Cr3C2-NiCr coating for increased fatigue performance // Surface and Coatings Technology. 2016. V. 305. P. 123 – 131. DOI: 10.1016/j.surfcoat.2016.08.012
Sathish M., Radhika N., Saleh Bassiouny. Duplex and composite coatings: A thematic review on thermal spray techniques and applications // Metals and Materials International. 2023. V. 29. P. 1229 – 1297.
Патент 2419684. Россия. Контактный раствор, способ и установка для очистки поверхности металлических сплавов в том числе поверхности трещин и узких зазоров / З. П. Пай, В. Н. Пармон, В. В. Пай, М. А. Федотенко, И. В. Яковлев, А. Б. Шангина. Заявл. 04.06.2009. Опубл. 27.05.2011 // Бюл. 2011. № 15.
Patent 11136674. US. Turbine blade internal hot corrosion oxide cleaning / Zhongfen Ding, William J. Brindley. 05.10.2021.
Abraimov N. V., Petukhov I. G., Orekhova V. V., Ivanov I. Yu. Restoration of thermal barrier coatings on repairing gas turbine blades // Russian Metallurgy (Metally). 2022. V. 34. P. 1544 – 1553. DOI: 10.1134/S0036029522120023
Патент 2793644. Россия. Способ очистки поверхностей и микротрещин лопаток авиационных газотурбинных двигателей и газотурбинных установок от оксидов металлов / В. З. Пойлов, Д. Д. Фомина. Заявл. 28.12.2022. Опубл. 04.04.2023 // Бюл. 2023. № 10.
Микроволновая система закрытого типа MARS 5. URL: http://www.anchem.ru/equipment/device/018.asp (дата обращения 23.09.2023).
DOI: https://doi.org/10.30906/mitom.2024.2.64-68
© Издательский дом «Фолиум», 1998–2025