Для защиты от коррозии используются гальванические покрытия из никеля, хрома, кадмия, титана, цинка, меди, а также алитирование и др. Эффективность покрытий прямо пропорциональна толщине их слоя. В агрессивной среде для стальных деталей необходимо покрытие толщиной не менее 25... 50 мкм, а в обычных атмосферных условиях толщина покрытия может быть уменьшена до 13... 15 мкм. В приморских районах не рекомендуется применение фосфатирования и оксидирования как нестойких покрытий. Нецелесообразно также применение пористых покрытий.
Сопротивляемость коррозии коррозионно-стойких сталей мартенситного класса с учетом технологической наследственности можно повысить за счет повышения температурного отпуска (до 650°С).
На деталях, поверхность которых при работе подвергается эрозии (входные кромки и корыто лопаток), покрытия быстро разрушаются, а недостаточная адгезия покрытий приводит к развитию под ними точечной коррозии. Для повышения предела выносливости лопаток ГТД, подверженных коррозионному повреждению, применяется поверхностное упрочнение профиля лопаток гидродробеструйной обработкой, гидрогалтовкой, виброгалтовкой или ультразвуком. После эксплуатации в коррозионных средах предел выносливости серийных лопаток составлял 0,25 от исходного значения, т. е. = 2,5. Для упрочненных лопаток =1,5... 1,79, т. е. предел выносливости лопаток повышается на 40... 60% (табл. 7.6).
|
|
Для защиты лопаток от коррозии применяют покрытия типа ЭП586 на основе эпоксидных смол, гальванические покрытия типа Ni — Cd, диффузионные Дифа-СФ и т. п. Но эти покрытия плохо сопротивляются эрозии, а поверхности с нарушенным покрытием корродируют. Недостатком неметаллических покрытий является их значительная толщина (около 100 мкм) и невысокая температура применения до 300"С. Общим недостатком металлических покрытий, наносимых обычно гальваническим способом, является некоторое снижение предела выносливости детали.
В настоящее время разработаны технологические операции, применение которых уменьшает отрицательное влияние покрытий. К ним относится термодиффузионный отжиг деталей с Ni — Cd покрытием, который не снижает лопаток из коррозионно-стойких сталей при нормальной температуре и способствует его сохранению даже после эксплуатации изделий и при наличии на лопатках эрозионных повреждений. Применение покрытия Ni — Cd с термодиффузионным отжигом не снижает при наличии повреждений забоинами.
В последнее время для повышения коррозионно-эрозионной стойкости стальных лопаток компрессора, изготовленных из сталей типа 13Х11Н2В22ММФ-III, 14Х12Н2М2ФАБ-III, применяется низкотемпературное алитирование силикатно-фосфатной пленкой.
|
|
Для предотвращения коррозионных повреждений при эксплуатации в условиях морского климата эффективны мероприятия: промывка пресной водой; консервация специальной эмульсией АКОР; при длительных стоянках делаются периодические запуски с последующей консервацией двигателя.
Таблица 3.6.6
Усталость стальных лопаток V ступени компрессора в зависимости от вида обработки и степени повреждения коррозией (Сталь 18Х11Н2В2МФ, отпуск 580°С)
Состояние поверхности | , МПа, на базе 107 циклов | Коэффициент влияния состояния поверхностного слоя βп | Коэффициент влияния коррозионного повреждения | |
п/п | ||||
Серийная обработка | 1,0 | — | ||
Серийная обработка + гидродробеструйная обработка | 550...570 | 1,2...1,24 | — | |
Серийная обработка + коррозионные повреждения глубиной 100 мкм | — | 2,56 | ||
П.2 + коррозионное повреждение | 260...300 | — | 1,79...1,54 | |
П.2 + покрытие неметаллическое (эмаль ЭП586) | 1,17 | |||
П.5 + наработка на стенде 200 ч + коррозионное повреждение | 230...300 | 2...1,54 |