RU2078945C1 - Turbine blade, its manufacturing and corrosion protection method - Google Patents

Turbine blade, its manufacturing and corrosion protection method Download PDF

Info

Publication number
RU2078945C1
RU2078945C1 RU9494003899A RU94003899A RU2078945C1 RU 2078945 C1 RU2078945 C1 RU 2078945C1 RU 9494003899 A RU9494003899 A RU 9494003899A RU 94003899 A RU94003899 A RU 94003899A RU 2078945 C1 RU2078945 C1 RU 2078945C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
ceramic
fibers
blade
coating
bundles
Prior art date
Application number
RU9494003899A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU94003899A (en
Inventor
Яков Петрович Гохштейн
Александр Яковлевич Гохштейн
Original Assignee
Яков Петрович Гохштейн
Александр Яковлевич Гохштейн
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Яков Петрович Гохштейн, Александр Яковлевич Гохштейн filed Critical Яков Петрович Гохштейн
Priority to RU9494003899A priority Critical patent/RU2078945C1/en
Publication of RU94003899A publication Critical patent/RU94003899A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2078945C1 publication Critical patent/RU2078945C1/en

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D5/00Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
    • F01D5/12Blades
    • F01D5/14Form or construction
    • F01D5/16Form or construction for counteracting blade vibration
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/01Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
    • C04B35/10Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on aluminium oxide
    • C04B35/111Fine ceramics
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/01Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
    • C04B35/10Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on aluminium oxide
    • C04B35/111Fine ceramics
    • C04B35/117Composites
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/622Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/62222Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products obtaining ceramic coatings
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/71Ceramic products containing macroscopic reinforcing agents
    • C04B35/78Ceramic products containing macroscopic reinforcing agents containing non-metallic materials
    • C04B35/80Fibres, filaments, whiskers, platelets, or the like
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/50Constituents or additives of the starting mixture chosen for their shape or used because of their shape or their physical appearance
    • C04B2235/52Constituents or additives characterised by their shapes
    • C04B2235/5208Fibers
    • C04B2235/5216Inorganic
    • C04B2235/522Oxidic
    • C04B2235/5224Alumina or aluminates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/50Constituents or additives of the starting mixture chosen for their shape or used because of their shape or their physical appearance
    • C04B2235/52Constituents or additives characterised by their shapes
    • C04B2235/5208Fibers
    • C04B2235/5252Fibers having a specific pre-form
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/50Constituents or additives of the starting mixture chosen for their shape or used because of their shape or their physical appearance
    • C04B2235/52Constituents or additives characterised by their shapes
    • C04B2235/5208Fibers
    • C04B2235/5268Orientation of the fibers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2250/00Geometry
    • F05D2250/10Two-dimensional
    • F05D2250/18Two-dimensional patterned
    • F05D2250/184Two-dimensional patterned sinusoidal
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2250/00Geometry
    • F05D2250/20Three-dimensional
    • F05D2250/25Three-dimensional helical
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2300/00Materials; Properties thereof
    • F05D2300/60Properties or characteristics given to material by treatment or manufacturing
    • F05D2300/603Composites; e.g. fibre-reinforced
    • F05D2300/6033Ceramic matrix composites [CMC]

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)

Abstract

FIELD: gas-turbine power plants. SUBSTANCE: turbine blade has base and concave feather whose surface is covered with ceramic coat. Blade manufacturing method involves filling of casting mold with molten metal. Coat protects blade against corrosion. Novelty is that dovetailed slots are made on rod surface to receive ceramic fibers fixed to ceramic coat. Ceramic fibers are bundled and fibers or threads are helically twisted; thread is provided in metal walls of slots including screw grooves around slot. Loops of ceramic bundles are wound onto rod end distant from base so that winding turns are passed through channels in base. During blade manufacture, ceramic fiber bundles are placed on inner surface of mold and secured in the form of fins contracting at point of their fixation. Inner part of mold is made in the form of fibrous-material layer. Fibrous material sheet is used for the purpose, fibrous fins are fastened on top part of sheet and filled with molten polymer by dipping fins into it. Heat-resistant coat is made of ceramic fibers to protect blade against corrosion, and air is passed from blade through voids between fibers which displaces combustion products. EFFECT: improved corrosion resistance of blades. 26 cl, 23 dwg

Description

Изобретение относится к энергетическим газотурбинным установкам. The invention relates to power gas turbine units.

Известна лопасть импеллера, собранная из секций, которые скреплены стальным тросом, натянутым в отверстии внутри лопасти (патент США N 4389162, МПК 6 F 01 D 1/06, 1983). Known impeller blade, assembled from sections that are fastened with a steel cable stretched in the hole inside the blade (US patent N 4389162, IPC 6 F 01 D 1/06, 1983).

Известна турбинная лопатка, содержащая основание и вогнутое металлическое перо, на наружную поверхность которого нанесено керамическое покрытие, полученное плазменным напылением оксидной керамики [1]
Известен способ изготовления турбинной лопатки, включающий заполнение литейной формы расплавленным металлом и направленную кристаллизацию отливки [2]
Известен также способ защиты турбинной лопатки от коррозии, включающий нанесение керамического покрытия на поверхность пера с образованием плотного слоя керамики, жестко скрепленного с поверхностью [1] До нанесения плотного керамического покрытия поверхность пера легируют алюминием и другими элементами, образующими на металле плотную окисную пленку. Это снижает скорость коррозии по массе. Однако полиморфные превращения в этой пленке и образование окисла никеля разрыхляют поверхность, нарушая адгезию керамического покрытия.
Known turbine blade containing a base and a concave metal pen, the outer surface of which is coated with a ceramic coating obtained by plasma spraying of oxide ceramics [1]
A known method of manufacturing a turbine blade, including filling the mold with molten metal and directional crystallization of the casting [2]
There is also known a method of protecting a turbine blade from corrosion, including applying a ceramic coating to the surface of the pen with the formation of a dense ceramic layer, rigidly bonded to the surface [1] Before applying a dense ceramic coating, the surface of the pen is alloyed with aluminum and other elements forming a dense oxide film on the metal. This reduces the corrosion rate by weight. However, polymorphic transformations in this film and the formation of nickel oxide loosen the surface, disrupting the adhesion of the ceramic coating.

Предлагаемая турбинная лопатка содержит основание и вогнутое металлическое перо, на наружную поверхность которого нанесено керамическое покрытие. The proposed turbine blade contains a base and a concave metal pen, on the outer surface of which a ceramic coating is applied.

Новым является то, что лопатка снабжена керамическими волокнами, а на поверхности пера выполнены пазы, в которых размещены керамические волокна, скрепленные с керамическим покрытием, причем стенка паза выполнена с выступом, препятствующим выпадению волокон. Стенка паза имеет С-образный профиль. Керамические волокна собраны в жгут или нить, которые ориентированы вдоль паза и выполнены с закруткой керамических волокон. Стенка паза выполнена волнообразной в направлении вдоль паза. Волнообразным выполнен и сам паз. В частности, волнообразными выполнены промежутки поверхности пера между пазами. Пазы ориентированы вдоль пера. What is new is that the blade is provided with ceramic fibers, and grooves are made on the surface of the pen, in which ceramic fibers are bonded with a ceramic coating, and the wall of the groove is made with a protrusion that prevents the fibers from falling out. The wall of the groove has a C-shaped profile. Ceramic fibers are assembled into a bundle or thread, which are oriented along the groove and are made with a twist of ceramic fibers. The wall of the groove is made wavy in the direction along the groove. The groove itself is also made in the form of a wave. In particular, the gaps of the surface of the feather between the grooves are made wavy. The grooves are oriented along the feather.

На поверхности пера выполнены отверстия для выпуска газообразного хладагента, воздуха или пара. Керамическое покрытие также выполнено из волокон. На поверхности пазов выполнена винтовая резьба, а керамические волокна, расположенные в пазах под керамическим покрытием, собраны в жгуты с винтовой закруткой волокон. Резьба выполнена многоходовой, что увеличивает ее шаг и обеспечивает ориентацию витков резьбы вдоль пера. Holes are made on the surface of the pen to release gaseous refrigerant, air or steam. The ceramic coating is also made of fibers. A screw thread is made on the surface of the grooves, and ceramic fibers located in the grooves under the ceramic coating are assembled into bundles with screw twisted fibers. The thread is multi-pass, which increases its pitch and ensures the orientation of the threads along the feather.

На торце пера уложены петли жгутов, причем концы петель частично прикрывают боковую поверхность пера. В основании лопатки выполнены каналы, через которые пропущены жгуты, образующие петли, уложенные по винтовой линии. At the end of the pen, loops of harnesses are laid, and the ends of the loops partially cover the side surface of the pen. At the base of the blade, channels are made through which bundles are passed, forming loops laid along a helical line.

Предлагаемый способ изготовления турбинной лопатки включает заполнение литейной формы расплавленным металлом. The proposed method for manufacturing a turbine blade includes filling a mold with molten metal.

Новым является то, что перед заполнением литейной формы на ее внутренней поверхности размещают керамические волокна или закрученные жгуты из керамических волокон и закрепляют указанные волокна или жгуты в виде ребер, профиль которых сужен в месте закрепления ребра. Предварительно внутреннюю поверхность литейной формы покрывают слоем волокнистого материала. What is new is that before filling the mold on its inner surface, ceramic fibers or twisted bundles of ceramic fibers are placed and these fibers or bundles are fixed in the form of ribs, the profile of which is narrowed at the location of the rib. Previously, the inner surface of the mold is covered with a layer of fibrous material.

Керамические волокна или жгуты из керамических волокон перед их размещением на внутренней поверхности литейной формы закрепляют на одной из сторон вспомогательной оболочки из волокнистого керамического материала, затем покрывают эту сторону оболочки слоем легкоплавкого вещества с полным погружением волокон или жгутов в этот слой, закрепляют оболочку указанным слоем на выплавляемой литейной модели, а наружную сторону оболочки фиксируют жесткой матрицей с противопригарным покрытием, после чего литейную модель выплавляют вместе со слоем легкоплавкого вещества и в полученную полость матрицы заливают расплавленный металл. Ceramic fibers or strands of ceramic fibers are fixed on one side of the auxiliary sheath of fibrous ceramic material before they are placed on the inner surface of the mold, then this side of the sheath is coated with a layer of fusible material with the fibers or bundles completely immersed in this layer, the sheath is fixed with the specified layer on investment casting model, and the outer side of the shell is fixed with a rigid matrix with non-stick coating, after which the casting model is melted together with low-melting substance and molten metal is poured into the resulting cavity of the matrix.

В качестве оболочки используют плоский лист волокнистого керамического материала, а волокна или жгуты закрепляют на верхней стороне листа и заливают их расплавом легкоплавкого вещества. В другом варианте способа жгуты из керамических волокон вкладывают в пазы литейной выплавляемой модели, покрывают модель слоем волокнистого керамического материала, который скрепляют изнутри с жгутами, а снаружи фиксируют, после чего модель удаляют путем нагрева, а в образующуюся полость заливают расплавленный металл. As the shell, a flat sheet of fibrous ceramic material is used, and the fibers or bundles are fixed on the upper side of the sheet and filled with a melt of low-melting substance. In another embodiment of the method, ceramic fiber bundles are inserted into the grooves of the casting investment casting model, the model is covered with a layer of fibrous ceramic material that is fastened internally with bundles and fixed outside, after which the model is removed by heating, and molten metal is poured into the cavity formed.

При этом в качестве слоя волокнистого керамического материала используют заготовку керамического волокнистого покрытия пера и оставляют слой волокнистого керамического материала на готовой отливке. In this case, as a layer of fibrous ceramic material, a blank of ceramic fiber coating of the pen is used and a layer of fibrous ceramic material is left on the finished casting.

Предлагаемый способ защиты турбинной лопатки от коррозии включает нанесение керамического покрытия на поверхность пера. The proposed method of protecting the turbine blades from corrosion involves applying a ceramic coating to the surface of the pen.

Новым является то, что покрытие выполняют из керамических волокон, с образованием между последними пор, через которые пропускают газообразный хладагент из лопатки в проточную часть турбины. Перед использованием лопатки в турбине перо с волокнистым керамическим покрытием помещают в газообразную среду, содержащую легирующие элементы. Волокнистое покрытие выполняют из слоев, различающихся пористостью, причем между металлической поверхностью пера и слоем с меньшей пористостью располагают слой с большей пористостью. Наружную поверхность керамического покрытия образуют волокнами, ориентированными поперек пера. Керамические волокна выполняют на основе оксида алюминия. What is new is that the coating is made of ceramic fibers, with the formation between the last pores through which gaseous refrigerant is passed from the blade into the flow part of the turbine. Before using the blades in the turbine, a feather with a ceramic fiber coating is placed in a gaseous medium containing alloying elements. The fibrous coating is made of layers differing in porosity, and a layer with a higher porosity is placed between the metallic surface of the pen and the layer with lower porosity. The outer surface of the ceramic coating is formed by fibers oriented across the pen. Ceramic fibers are based on alumina.

Соединение керамического волокнистого покрытия с керамическими жгутами, фиксированными в пазах пера лопатки, обеспечивает безадгезионное сцепление керамики с металлом. Такое закрепление теплозащитного покрытия не может быть нарушено окислением поверхности металла, а также различием в тепловых деформациях металла и керамики. Это существенно повышает надежность покрытия и создает возможность многократного увеличения его толщины. The combination of the ceramic fiber coating with ceramic tows fixed in the grooves of the feather blade provides non-adhesive adhesion of the ceramic to the metal. Such a fixation of the heat-shielding coating cannot be violated by oxidation of the metal surface, as well as by the difference in thermal deformations of the metal and ceramics. This significantly increases the reliability of the coating and makes it possible to repeatedly increase its thickness.

Включение керамических жгутов в ребра литейной формы обеспечивает автоматическое размещение этих жгутов в пазах турбинной лопатки. Кроме того, жгуты облегчают извлечение керамики из пазов, например, при необходимости дополнительной обработки пазов и установки новых жгутов. The inclusion of ceramic tows in the ribs of the mold provides automatic placement of these tows in the grooves of the turbine blades. In addition, the bundles facilitate the extraction of ceramics from the grooves, for example, if additional processing of the grooves and the installation of new bundles are necessary.

При заливке металла на закрученные жгуты винтовой рельеф жгута отпечатывается на стенке паза в виде винтовых канавок. Это создает в пазу резьбу, которая препятствует продольному смещению жгута. Профиль винтовых канавок паза закруглен. Благодаря этому они не вызывают существенной концентрации напряжений при отклонении канавки от оси жгута до 30o. Кручению жгута в пазу препятствует скрепленное с жгутом керамическое покрытие.When pouring metal onto twisted bundles, the screw relief of the bundle is imprinted on the groove wall in the form of helical grooves. This creates a thread in the groove that prevents longitudinal movement of the tow. The profile of the screw grooves is rounded. Due to this, they do not cause a significant concentration of stress when the deviation of the groove from the axis of the tow to 30 o . The twisting of the tourniquet in the groove is prevented by the ceramic coating bonded to the tourniquet.

Предварительное размещение жгутов в виде ребер на листовом керамическом материале облегчает последующую фиксацию жгутов на литейной форме. Дальнейшее упрощение технологии достигнуто благодаря заливке ребер слоем полимера с образованием ровной поверхности. Полученный при этом слоеный листовой материал может быть наклеен на гладкую литейную модель, также выполненную из полимера. Такой путь избавляет от необходимости вытачивать в модели пазы под каждый жгут. Пазы с размещенными в них жгутами наклеиваются на модель вместе со слоем полимера, который становится частью модели и в дальнейшем выплавляется вместе с ней. При этом жгуты остаются все время скрепленными с листовым керамическим материалом, который на готовой отливке турбинной лопатки может быть использован в качестве теплозащитного покрытия. The preliminary placement of the bundles in the form of ribs on a sheet of ceramic material facilitates the subsequent fixation of the bundles on the mold. Further simplification of the technology is achieved by filling the ribs with a layer of polymer with the formation of a flat surface. The resulting layered sheet material can be glued to a smooth casting model, also made of polymer. This way eliminates the need to grind grooves for each bundle in the model. The grooves with the bundles placed in them are glued onto the model together with a polymer layer, which becomes part of the model and is subsequently smelted with it. At the same time, the bundles remain permanently bonded with ceramic sheet material, which can be used as a heat-protective coating on the finished casting of a turbine blade.

На фиг.1 изображена турбинная лопатка, общий вид с продольным разрезом; на фиг.2 поперечный разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 узел 1 на фиг.2 (увеличено); на фиг.4 вариант узла 1 на фиг.2; на фиг.5 вид Б на фиг.4, волнообразные пазы при удаленном покрытии; на фиг.6 вариант формы пазов; на фиг. 7 участок литейной модели турбинной лопатки; на фиг.8 участок литейной формы с разрезом поперек жгутов; на фиг.9 вид В на фиг.8; на фиг.10 схема электролитического наращивания бортов паза; на фиг.11.18 последовательные стадии изготовления турбинной лопатки; на фиг.11 ориентация жгута относительно листа керамического волокнистого материала; на фиг.12 закрепление жгута на листе в виде ребра; на фиг.13 выравнивание рельефа листа путем заливки ребер слоем полимера; на фиг.14 закрепление листа на модели; на фиг.15 образование шликерной оболочки на модели с листом; на фиг.16 выплавление модели и заливка расплавленного металла в оболочку; на фиг.17 отверждение металла и удаление оболочки; на фиг.18 удаление листового материала для доступа к жгуту; на фиг.19 фреза для получения паза под жгут; на фиг.20 фрезерованный паз в модели; на фиг.21 вид Г на фиг.20; на фиг.22 паз с винтовыми канавками в турбинной лопатке; на фиг.23 вид Д на фиг.22. Figure 1 shows a turbine blade, a General view with a longitudinal section; figure 2 cross section aa in figure 1; in Fig.3 node 1 in Fig.2 (enlarged); in Fig.4 option node 1 in Fig.2; in Fig. 5, view B in Fig. 4, wavy grooves with a remote coating; Fig.6 embodiment of the shape of the grooves; in FIG. 7 section of the casting model of a turbine blade; on Fig section of the mold with a cut across the harnesses; in Fig.9, view B in Fig.8; figure 10 diagram of the electrolytic extension of the sides of the groove; 11.18 successive stages of manufacturing a turbine blade; 11, the orientation of the tow relative to the sheet of ceramic fiber material; Fig.12 fixing the tourniquet on the sheet in the form of ribs; in Fig.13 alignment of the relief of the sheet by filling the ribs with a layer of polymer; on Fig. fixing sheet on the model; on Fig the formation of a slip shell on a model with a sheet; on Fig melting model and pouring molten metal into the shell; on Fig. curing metal and removing the shell; on Fig. removal of sheet material to access the harness; on Fig mill to obtain a groove under the tourniquet; on Fig milled groove in the model; in Fig.21 view G in Fig.20; on Fig groove with helical grooves in the turbine blade; in Fig.23 view D in Fig.22.

Турбинная лопатка включает основание 1 и перо 2, на металлический стержень 3 которого нанесено керамическое покрытие 4. Перо имеет входную кромку 5, выходную кромку 6, выпуклую спинку 7, вогнутое корыто 8, корневую часть 9 и свободный конец 10, на котором расположен торец 11 стержня. Основание включает полку 12 и елочный хвостовик 13. The turbine blade includes a base 1 and a feather 2, on a metal rod 3 of which a ceramic coating is applied 4. The feather has an input edge 5, an output edge 6, a convex back 7, a concave trough 8, a root part 9 and a free end 10 on which the end 11 is located the rod. The base includes a shelf 12 and a Christmas shank 13.

В стержне и основании выполнены коллекторы 14, 15 системы воздушного охлаждения, а также коллекторы 16, 17, соединяющие ряд 18 каналов 19, 20, 21 системы жидкостного охлаждения. На поверхности 22 стержня выполнены продольные пазы 23, 24, в которых расположены жгуты 25, 26, 27, 28 из керамических волокон 29, 30. Борта пазов выполнены с выступами 31, 32, препятствующими выпаданию жгутов. Жгуты закручены с образованием витков 33, 34 керамических волокон. Жгуты в пазах уплотнены керамобетоном 35 с волокнистым наполнителем. In the rod and base are made collectors 14, 15 of an air cooling system, as well as collectors 16, 17 connecting a number of 18 channels 19, 20, 21 of a liquid cooling system. On the surface 22 of the rod, longitudinal grooves 23, 24 are made, in which bundles 25, 26, 27, 28 of ceramic fibers 29, 30 are located. The sides of the grooves are made with protrusions 31, 32, preventing the bundles from falling out. The bundles are twisted with the formation of turns 33, 34 of ceramic fibers. The bundles in the grooves are sealed with ceramic concrete 35 with fibrous filler.

Теплозащитное керамическое покрытие образовано листами 36, 37 керамической ткани, которые перемежаются с листами 38, 39 нетканого керамического материала. Ткань включает нити основы 40 и утка 41. Нетканый материал содержит нити 42, ориентированные вдоль потока продуктов сгорания и образующие огневую поверхность 43 пера. Керамическое покрытие скреплено с жгутами, расположенными в пазах, керамическим вяжущим, находящимся в горле 44 паза. The heat-protective ceramic coating is formed by sheets 36, 37 of ceramic fabric, which are interspersed with sheets 38, 39 of non-woven ceramic material. The fabric includes warp threads 40 and weft 41. The nonwoven fabric comprises threads 42 oriented along the flow of combustion products and forming the firing surface 43 of the pen. The ceramic coating is bonded to the plaits located in the grooves, ceramic binder, located in the throat of 44 grooves.

Паз 45, выполненный на спинке, соединен с соответствующим ему пазом 46, выполненным на корыте, каналом 47, выполненным внутри основания. В пазах 45, 46 расположен непрерывный жгут 48, образующий петлю 49, которая огибает основание лопатки по каналу 47. The groove 45 made on the back is connected to its corresponding groove 46 made on the trough, a channel 47 made inside the base. In the grooves 45, 46 is a continuous tourniquet 48, forming a loop 49, which bends around the base of the blade along the channel 47.

Аналогично, другим парам пазов, 50 и 51, 52 и 53, соответствуют петли 54, 55. Непрерывный жгут образует обмотку 56 с витками 57, 58, которые огибают торец 11 стержня пера и удерживают скрепленное с витками волокнистое керамическое покрытие 4. Similarly, to other pairs of grooves, 50 and 51, 52 and 53, loops 54, 55 correspond. A continuous bundle forms a winding 56 with turns 57, 58, which bend around the tip 11 of the feather shaft and hold the fiber ceramic coating 4 attached to the turns.

В дополнительном варианте турбинной лопатки (фиг.4, 5) пазы 59, 60, 61 выполнены волнистыми с максимальным углом отклонения от среднего направления α = 20°. Впадины 62 и выпуклости 63 волнистого паза ориентированы поперек стержня пера по периметру профиля стержня. Сечение паза имеет вид круга 64, который усечен с образованием горла 65, выходящего на боковую поверхность 66 стержня. Горло имеет затупленные кромки 67, которые выполнены волнистыми, как и внутренняя стенка 68 паза.In a further embodiment of the turbine blade (FIGS. 4, 5), the grooves 59, 60, 61 are made wavy with a maximum angle of deviation from the average direction α = 20 ° . The depressions 62 and the bulges 63 of the wavy groove are oriented across the pen shaft along the perimeter of the shaft profile. The cross-section of the groove is in the form of a circle 64, which is truncated with the formation of a throat 65 extending to the side surface 66 of the rod. The throat has blunt edges 67, which are made wavy, as well as the inner wall 68 of the groove.

В дне 69 паза могут быть выполнены отверстия 70 с расширением 71 для подвода воздуха под керамическое покрытие из трех слоев 72, 73, 74 волокнистого материала. Средний слой 73 покрытия уплотнен керамобетоном с волокнистым наполнителем и отделен от поверхности 66 металлического стержня менее плотным слоем 74 волокнистого материала. При этом из всех слоев покрытия средний слой оказывает воздуху максимальное газодинамическое сопротивление, что способствует образованию воздушной подушки над поверхностью металла. Воздушная подушка защищает металл лопатки от коррозии в продуктах сгорания. In the bottom 69 of the groove, openings 70 can be made with an extension 71 for supplying air under the ceramic coating from three layers of fibrous material 72, 73, 74. The middle layer 73 of the coating is sealed with fibrous-reinforced concrete and separated from the surface 66 of the metal rod by a less dense layer of fibrous material 74. Moreover, of all layers of the coating, the middle layer provides air with maximum gas-dynamic resistance, which contributes to the formation of an air cushion above the metal surface. An air cushion protects the blade metal from corrosion in the combustion products.

Замедляя выход воздуха из лопатки в проточную часть турбины, герметизированный средний слой покрытия увеличивает радиус действия выпускного отверстия 70 в то смысле, что оно обеспечивает воздухом более обширную область поверхности металла. By slowing the air exit from the blade into the turbine flow path, the sealed middle layer of the coating increases the radius of action of the outlet 70 in the sense that it provides air to a larger area of the metal surface.

Расположение герметизированного слоя 73 между слоями 72, 74 волокнистого материала предохраняет его от разрушения и, кроме того, позволяет фиксировать зазор между ним и металлом лопатки. Все слои могут быть выполнены из ориентированных керамических волокон, например из керамической ткани либо нетканого материала, в котором волокна основы склеены с волокнами утка. Крепление слоев покрытия между собой и с жгутами в пазах лопатки обеспечено керамическим вяжущим, выполняющим роль высокотемпературного клея. Крепление слоев между собой может быть усилено путем сшивания их керамическими волокнами. Сшивание может быть выполнено до установки покрытия на лопатку. The location of the sealed layer 73 between the layers 72, 74 of the fibrous material protects it from destruction and, in addition, allows you to fix the gap between it and the metal of the blade. All layers can be made of oriented ceramic fibers, such as ceramic fabric or non-woven material, in which the warp fibers are bonded to weft fibers. The fastening of the coating layers between themselves and with bundles in the grooves of the scapula is provided by a ceramic binder, which acts as a high-temperature glue. The fastening of the layers together can be enhanced by stitching them with ceramic fibers. Stitching can be done before coating the blade.

В другом варианте турбинной лопатки стенки 75 паза выполнены прямыми, а края 76, 77 горла волнистыми, с выступом 78, удерживающим жгут 79 от выпадания из паза. In another embodiment, the turbine blades of the wall 75 of the groove are straight and the edges 76, 77 of the throat are wavy, with a protrusion 78 that keeps the tourniquet 79 from falling out of the groove.

Изготовление пазов под жгуты может быть осуществлено различными путями. Литьем пазы могут быть получены, например, с помощью формы, на стенке 80 которой закреплены продольные керамические ребра 81. Ребра выполнены из керамического жгута 82, обмазанного керамическим вяжущим 83. Возможно образование вокруг жгута трубчатой оболочки 84 из керамического вяжущего с волокнистым наполнителем. После отверждения отливки и удаления формы жгуты остаются в пазах. Возможно извлечение жгута из паза и замена его другим жгутом, а также использование вспомогательных жгутов, специально заделываемых в пазы для облегчения последующей очистки пазов от керамики после литья. Необходимость в очистке возникает при дополнительной обработке пазов - сверлении отверстий и нанесении антикоррозионного покрытия. The manufacture of grooves for harnesses can be carried out in various ways. By casting, the grooves can be obtained, for example, by means of a mold, on the wall 80 of which longitudinal ceramic ribs 81 are fixed. The ribs are made of a ceramic bundle 82 coated with a ceramic binder 83. A tubular casing 84 of a ceramic binder with a fibrous filler may be formed around the bundle. After the casting has cured and the mold has been removed, the bundles remain in the grooves. It is possible to remove the harness from the groove and replace it with another harness, as well as the use of auxiliary harnesses specially embedded in the grooves to facilitate the subsequent cleaning of the grooves from the ceramics after casting. The need for cleaning arises from the additional processing of the grooves - drilling holes and applying an anti-corrosion coating.

С помощью жгутов, фиксированных в пазах, теплозащитное покрытие может быть закреплено на любой части пера лопатки. Сцепление жгутов с пазами достаточно также для удерживания покрытия 85 на полке 12 лопатки. Using the plaits fixed in the grooves, the heat-shielding coating can be fixed on any part of the feather blade. The engagement of the bundles with the grooves is also sufficient to hold the cover 85 on the shelf 12 of the blade.

Для изготовления литейной формы используют модель 86 лопатки, выполненную из легкоплавкой пластмассы. Предлагаемые варианты способа изготовления турбинной лопатки различаются операцией заделки жгутов в модель. Заделка может быть осуществлена: 1) фрезеровкой пазов в модели и запрессовкой жгутов в пазы, 2) предварительной заливкой жгутов слоем полимера и нанесением полученной пленки на модель. For the manufacture of a mold using a model 86 of the blade made of low melting plastic. The proposed variants of a method for manufacturing a turbine blade differ in the operation of embedding the bundles in the model. Termination can be carried out: 1) by milling the grooves in the model and pressing the bundles into grooves, 2) by pre-filling the bundles with a layer of polymer and applying the resulting film to the model.

В первом варианте способа выполняют в модели пазы 87 с бортовыми выступами 88, образующими щель 89. В пазы вкладывают жгуты 90 с волокнистой сердцевиной 91 и с наружным слоем 92 керамического вяжущего, в которое добавлен волокнистый наполнитель. На модель наносят слой 93 керамического волокнистого материала. Керамическое вяжущее скрепляет слой 93 с жгутами 90. Модель, покрытую слоем 93, заделывают в керамическую матрицу 94. Выплавляют материал модели и получают полость, внутренняя поверхность которой покрыта волнистыми ребрами 95, содержащими жгуты. В полость заливают никелевый сплав. После его отверждения матрицу удаляют. In the first embodiment of the method, grooves 87 are implemented in the model with side protrusions 88 forming a gap 89. In the grooves, bundles 90 with a fibrous core 91 and an outer layer of ceramic binder, into which a fibrous filler is added, are inserted. A layer 93 of ceramic fiber material is applied to the model. Ceramic binder fastens layer 93 with bundles 90. The model coated with layer 93 is embedded in ceramic matrix 94. The material of the model is melted and a cavity is obtained whose inner surface is covered with wavy ribs 95 containing bundles. Nickel alloy is poured into the cavity. After curing, the matrix is removed.

Отделение матрицы может быть облегчено противопригарным покрытием 96, которое предварительно наносят на наружную сторону слоя 93. Возможно также нанесение противопригарного покрытия 97 на ограниченные участки внутренней стороны слоя 93 для уменьшения шероховатости отливки. The separation of the matrix can be facilitated by a non-stick coating 96, which is previously applied to the outside of the layer 93. It is also possible to apply a non-stick coating 97 to limited areas of the inner side of the layer 93 to reduce the roughness of the casting.

Вместо фасонного паза могут быть в стержне 98 пера выполнены вначале пазы 99 с прямыми бортами 100, которые затем наращивают путем электролитического осаждения металла с образованием выступов 101. Для этого поверхность пера временно покрывают изолирующей полимерной пленкой 102, а в паз вкладывают изолирующий полимерный стержень 103 (фиг.10). Instead of a shaped groove, initially, grooves 99 with straight sides 100 can be made in the pen shaft 98 of the pen, which are then expanded by electrolytic deposition of the metal to form protrusions 101. To do this, the surface of the pen is temporarily covered with an insulating polymer film 102, and an insulating polymer rod 103 is inserted into the groove ( figure 10).

Во втором варианте способа жгут 104 из керамических волокон 105 ориентируют вдоль листа 106 волокнистого керамического материала с нанесенным на обратную сторону листа противопригарным покрытием 107 (фиг.11). Жгуты закрепляют на одной стороне 108 листа перемычкой 109 из керамобетона 110 с волокнистым наполнителем (фиг.12). Жгут и перемычка образуют ребро 111 на поверхности листа 106. На этой стадии лист и ребро могут быть покрыты дополнительным противопригарным слоем 112. In a second embodiment of the method, a bundle of ceramic fibers 105 is oriented along a sheet 106 of fibrous ceramic material with a non-stick coating 107 applied to the back of the sheet (FIG. 11). The harnesses are fixed on one side 108 of the sheet with a jumper 109 made of ceramic concrete 110 with fibrous filler (Fig. 12). The tow and web form a rib 111 on the surface of the sheet 106. At this stage, the sheet and rib can be coated with an additional non-stick layer 112.

На одном листе закрепляют множество жгутов с образованием ребристого рельефа. В положении листа ребрами вверх заливают его слоем 113 термопластичного полимера до смыкания ровной поверхности 114 над ребрами (фиг.13). Этой поверхностью лист приклеивают к модели 115 из того же полимера (фиг. 14). На такой дополненной модели формуют шликерную оболочку 116, которую после сушки заделывают вместе с моделью в матрицу 117 из песка (фиг.15), засыпанного в опоку. Many harnesses are fixed on one sheet with the formation of a ribbed relief. In the position of the sheet, upwards, it is poured with its layer 113 of thermoplastic polymer until the smooth surface 114 closes above the ribs (Fig.13). By this surface, the sheet is glued to model 115 of the same polymer (FIG. 14). In such an augmented model, a slip shell 116 is formed, which, after drying, is embedded, together with the model, in a matrix 117 of sand (Fig. 15), filled into the flask.

Модель выплавляют и заливают в оболочку расплавленный металл 118 (фиг. 16). После отверждения металла в виде лопатки со стержнем 119 пера оболочку 116 и противопригарное покрытие 107 удаляют (фиг.17). Жгуты 104 образуют в металле пазы 120 и остаются скрепленными с листом 106 волокнистого материала, который выполняет функцию теплозащитного покрытия. При необходимости доступа к поверхности 121 стержня пера листа 106 отрывают от жгутов (фиг. 18). Разрыв происходит по перемычке 109 без разрушения жгута. Более точное отделение листа 106 осуществимо с помощью пластмассового лезвия или пилки, вводимых в виде клина между листом 106 и поверхностью 121 стержня. Жгут с перемычкой пригодны для многократного использования путем повторного приклеивания к ним новых листов 106 вместо поврежденных. The model is melted and molten metal 118 is poured into the shell (Fig. 16). After the curing of the metal in the form of a blade with a pen shaft 119, the shell 116 and the non-stick coating 107 are removed (Fig. 17). The harnesses 104 form grooves 120 in the metal and remain bonded to the sheet 106 of fibrous material, which acts as a heat-shielding coating. If necessary, access to the surface 121 of the pen shaft of the sheet 106 is torn off the harnesses (Fig. 18). The gap occurs on the jumper 109 without breaking the harness. A more accurate separation of the sheet 106 is feasible with a plastic blade or file inserted in the form of a wedge between the sheet 106 and the surface 121 of the rod. The jumper harness is reusable by re-gluing new sheets 106 instead of damaged ones.

Пазы, получаемые в лопатке описанными способами, различаются формой поперечного сечения. Механическая обработка дает паз с гладкими стенками, заливка жгута полимером дает паз с внутренней нарезкой. Для механической обработки используют фасонную фрезу 122, которая включает сферическую головку 123, цилиндрический шток 124 и съемную обойму 125 (фиг.19). Фрезой вытачивают в модели 126 Ω-образные пазы 127 с выступами 128 на краях щели 129 и с расширением 130 внутри паза (фиг.120, 121). The grooves obtained in the blade by the described methods differ in cross-sectional shape. Machining gives a groove with smooth walls, pouring the bundle with polymer gives a groove with internal threading. For machining, a shaped cutter 122 is used, which includes a spherical head 123, a cylindrical rod 124 and a removable clip 125 (Fig. 19). With a milling cutter, Ω-shaped grooves 127 with protrusions 128 at the edges of the slit 129 and with an extension 130 inside the groove are machined in the model 126 (Fig. 120, 121).

Фрезу вводят в паз 127 через отверстие 131 в средней части паза либо через торец 132 обрабатываемой модели. В отличие от фрезерованных пазов пазы 133, полученные заливкой жгутов металлом, имеют винтовые канавки 134, 135, образующие многоходовую резьбу. Канавки усечены щелью 136 с ровными краями 137 (фиг.22, 23). The cutter is introduced into the groove 127 through the hole 131 in the middle of the groove or through the end face 132 of the processed model. In contrast to the milled grooves, the grooves 133 obtained by casting the bundles with metal have helical grooves 134, 135 forming a multi-thread. The grooves are truncated by a slit 136 with smooth edges 137 (Fig.22, 23).

Наряду с отверстиями 70 в дне пазов (фиг.5) отверстия 138 для выпуска воздуха могут быть выполнены также в промежутках 139 между пазами. Перемычки 109 могут быть пришиты волокнами к жгутам 104 до закрепления жгутов на листе 106 (фиг.12). Роль волокон 105 в жгутах 104 могут выполнять нити из волокон. Along with the holes 70 in the bottom of the grooves (Fig. 5), the holes 138 for discharging air can also be made in the spaces 139 between the grooves. The jumpers 109 can be sewn with fibers to the bundles 104 before fixing the bundles on the sheet 106 (Fig.12). The role of fibers 105 in bundles 104 can be performed by filaments of fibers.

При изготовлении турбинной лопатки используют следующие материалы. Стержень пера и основание литейный никелевый сплав с направленной кристаллизацией, например ХН65КМВЮТ (6С6К) с температурой длительного применения до 900oC; жгуты и покрытие из микростеклокристаллических волокон с содержанием 95% оксида алюминия и температурой длительного применения 1400.1600oC; керамическое вяжущее концентрированная водная суспензия из оксида алюминия с содержанием коллоидного компонента 50.100 г/л, подвергается холодному спеканию путем сушки при 100oC и последующей термообработке путем нагрева до 1300oC на охлаждаемой лопатке в стационарных условиях, например на неподвижном роторе турбины; керамобетон - керамическое вяжущее с наполнителем из рубленых волокон оксида алюминия; модель лопатки низкомолекулярный полистирол, затвердевающий ниже 80oC; литейная оболочка шликер из циркона либо кремнезема.In the manufacture of a turbine blade, the following materials are used. The core of the pen and the base is a casting nickel alloy with directional crystallization, for example ХН65КМВЮТ (6С6К) with a temperature of long-term use up to 900 o C; bundles and a coating of microglass crystal fibers with a content of 95% alumina and a temperature of long-term use of 1400.1600 o C; a ceramic binder concentrated aqueous suspension of aluminum oxide with a colloidal component content of 50.100 g / l, is subjected to cold sintering by drying at 100 o C and subsequent heat treatment by heating to 1300 o C on a cooled blade in stationary conditions, for example on a stationary turbine rotor; ceramic concrete - ceramic binder with filler from chopped alumina fibers; model of the blade low molecular weight polystyrene hardening below 80 o C; foundry shell slip made of zircon or silica.

Могут быть использованы волокна и суспензии из керамики других составов, например из оксида циркония, стабилизированного оксидом иттрия, для работы до 1600.1800oC, а также вяжущее в виде коллоидного раствора алюмофосфатов.Fibers and suspensions of ceramics of other compositions, for example, zirconium oxide stabilized with yttrium oxide, can be used to work up to 1600.1800 o C, as well as an astringent in the form of a colloidal solution of aluminophosphates.

Лопатка первой ступени газовой турбины имеет длину пера 30.200 мм и хорду профиля 20.150 мм. Диаметр волокна 10.50 мкм; диаметр жгута и максимальная ширина паза d 0,2.2 мм; ширина горла паза 0,6.0,8 d; шаг волнистого паза 1.5 d; промежуток между пазами 1.3 d. Толщина покрытия из листового волокнистого материала 0,5.3 мм; пористость 5.30% в покрытие может быть включен уплотненный слой в виде керамической бумаги. The blade of the first stage of the gas turbine has a feather length of 30.200 mm and a profile chord of 20.150 mm. Fiber diameter 10.50 μm; rope diameter and maximum groove width d 0.2.2 mm; groove throat width 0.6.0.8 d; pitch wavy groove 1.5 d; the gap between the grooves is 1.3 d. Coating thickness of sheet fibrous material 0.5.3 mm; 5.30% porosity; a densified layer in the form of ceramic paper may be included in the coating.

При работе турбины поток продуктов сгорания обтекает профиль пера лопатки. За счет скоростного напора поток прижимает листовой волокнистый материал покрытия к металлу при условии, что элементы этого материала не выходят за пределы пограничного слоя. В противном случае покрытие возбуждает образование вихрей и разрушается в процессе вибрации. Скрепленные с листовым покрытием жгуты удерживают его от поперечного смещения в поток и от продольного смещения под действием центробежной силы. Поперечному выходу жгутов из паза мешают выступы 31, 32 на стенках паза. Продольному смещению жгута вдоль прямого паза препятствует сцепление с винтовыми канавками 134, 135. Сцепление может быть усилено добавлением в паз керамобетона, который затвердевает в виде пористой волокнистой массы, заполняющей зазоры между стенкой паза и жгутом. During the operation of the turbine, the flow of combustion products flows around the profile of the feather blade. Due to the high-pressure head, the flow presses the sheet fibrous coating material against the metal, provided that the elements of this material do not extend beyond the boundary layer. Otherwise, the coating excites the formation of vortices and is destroyed during vibration. The bundles attached to the sheet coating keep it from lateral displacement into the flow and from longitudinal displacement under the action of centrifugal force. The transverse exit of the bundles from the groove is prevented by the protrusions 31, 32 on the walls of the groove. The longitudinal displacement of the bundle along the straight groove is prevented by adhesion to the screw grooves 134, 135. The adhesion can be enhanced by adding ceramic concrete to the groove, which hardens in the form of a porous fibrous mass filling the gaps between the groove wall and the bundle.

Наиболее нагруженной частью керамического покрытия является перемычка 109 из керамобетона с волокнистым наполнителем. При толщине волокнистого покрытия из оксида алюминия 2 мм его поверхностная плотность не превышает 0,8 г/см2. При частоте вращения 50 с-1 и среднем радиусе турбинной ступени 1 м перегрузка составляет 104, а среднее касательное напряжение в керамическом покрытии в данных условиях не превосходит 0,8 МПа. В перемычках, занимающих 1/3 часть поверхности под покрытием, этому соответствует касательное напряжение 2,4 МПа. При диаметре жгута 1.2 мм максимальное давление на витки 134 паза (фиг.23) ограничено величиной 10 МПа.The most loaded part of the ceramic coating is a jumper 109 made of fiber-reinforced concrete. When the thickness of the fibrous coating of aluminum oxide is 2 mm, its surface density does not exceed 0.8 g / cm 2 . At a speed of 50 s -1 and an average radius of the turbine stage of 1 m, the overload is 10 4 , and the average shear stress in the ceramic coating under these conditions does not exceed 0.8 MPa. In the jumpers, occupying 1/3 of the surface under the coating, this corresponds to a shear stress of 2.4 MPa. When the diameter of the tow 1.2 mm, the maximum pressure on the turns of the groove 134 (Fig.23) is limited to 10 MPa.

В жгуте, перемычке и покрытии указанные напряжения воспринимаются волокнами из оксида алюминия, предел прочности которых при 1400oC превосходит 300 МПа.In the tow, jumper and coating, these stresses are perceived by alumina fibers, the tensile strength of which at 1400 o C exceeds 300 MPa.

В волнистом пазу (фиг. 5) продольному смещению жгута наряду с силой трения о стенку паза препятствует также зацепление перемычки за кромку 67, которая может быть закруглена. Связь жгута с листовым покрытием фиксирует изгибы жгута в пазу и создает аналог зубчатого зацепления, когда одним из элементов зубчатой пары является жесткий изгиб жгута, а другим жесткий изгиб паза. Дополнительно к волнистой форме паза внутри него могут быть выполнены винтовые канавки, как и в прямом пазу (фиг.23). In the wavy groove (Fig. 5), the longitudinal displacement of the bundle along with the friction force on the groove wall is also prevented by the engagement of the bridge over the edge 67, which can be rounded. The connection of the tourniquet with a sheet coating fixes the bends of the tourniquet in the groove and creates an analogue of gearing, when one of the elements of the gear pair is a rigid bend of the tourniquet, and the other is a rigid bend of the groove. In addition to the wavy shape of the groove, helical grooves can be made inside it, as in a direct groove (Fig. 23).

Предлагаемые способы изготовления турбинной лопатки позволяют совместить нанесение теплозащитного керамического покрытия с получением металлической отливки. Это значительно упрощает изготовление лопатки и улучшает ее тепловую защиту, однако дает изделие без антикоррозионного металлического покрытия. The proposed methods for the manufacture of a turbine blade allow combining the application of a heat-protective ceramic coating with a metal casting. This greatly simplifies the manufacture of the blade and improves its thermal protection, however, it gives the product without an anti-corrosion metal coating.

При получении теплозащитного покрытия известным способом плазменным напылением поверхность лопатки должна быть легирована металлом до нанесения слоя керамики, так как адгезия керамики закрывает доступ к металлической подложке. Upon receipt of the heat-protective coating in a known manner by plasma spraying, the surface of the blade must be alloyed with metal before applying the ceramic layer, since the adhesion of the ceramic blocks the access to the metal substrate.

В предлагаемой турбинной лопатке керамическое покрытие является безадгезионным, то есть не занимает фиксированной поверхности металла. Это позволяет, в отличие от известных способов, провести легирование металла после нанесения керамического покрытия через поры волокнистой керамики. In the proposed turbine blade, the ceramic coating is non-adhesive, that is, does not occupy a fixed metal surface. This allows, in contrast to the known methods, to alloy the metal after applying the ceramic coating through the pores of the fibrous ceramic.

Например, для алитирования турбинную лопатку с волокнистым керамическим покрытием помещают на 2 ч в среду газообразного хлористого алюминия при 800. 1000oC с накладываемыми извне колебаниями давления для перемешивания газа в порах покрытия. Экранирование обрабатываемой детали пористым слоем является обычным в практике алитирования, так как во многих случаях алитирование производят из слоя порошка, засыпанного на металл.For example, to alite, a turbine blade with a fibrous ceramic coating is placed for 2 hours in an atmosphere of gaseous aluminum chloride at 800. 1000 o C with superimposed pressure fluctuations from the outside to mix the gas in the pores of the coating. Shielding the workpiece with a porous layer is common in the practice of alitizing, since in many cases, alitizing is performed from a layer of powder sprinkled on a metal.

Малые смещения керамических волокон относительно металла, происходящие при колебаниях температуры или при механическом воздействии на покрытие, улучшают доставку легирующего элемента к металлу. Через волокнистое покрытие осуществимо также хромирование, силицирование и другие виды диффузионного легирования. При этом благодаря химической стойкости оксида алюминия состав покрытия в процессе легирования не меняется. Small displacements of ceramic fibers relative to the metal occurring during temperature fluctuations or during mechanical action on the coating improve the delivery of the alloying element to the metal. Chromium plating, silicification and other types of diffusion doping are also feasible through the fibrous coating. Moreover, due to the chemical resistance of alumina, the composition of the coating during the alloying process does not change.

В предлагаемой конструкции турбинной лопатки осуществлен новый способ защиты лопатки от коррозии. Воздух, выпускаемый через поры волокнистого керамического покрытия, оттесняет продукты сгорания от металла лопатки. Диффузия продуктов сгорания к металлу происходит во встречном потоке. In the proposed design of the turbine blades implemented a new way to protect the blades from corrosion. The air discharged through the pores of the fibrous ceramic coating displaces the combustion products from the metal of the blade. The diffusion of combustion products to the metal occurs in the oncoming flow.

Поступающие из камеры сгорания окислы углерода окисляют металл, образуют летучие карбонилы; соединения серы и натрия дают легкоплавкую эвтектику сульфатов натрия и никеля; ванадиевый ангидрид катализирует окисление металла, соединяется с оксидом хрома. Carbon oxides coming from the combustion chamber oxidize the metal and form volatile carbonyls; sulfur and sodium compounds give a fusible eutectic of sodium and nickel sulfates; Vanadium anhydride catalyzes the oxidation of metal, combines with chromium oxide.

Скорость истечения воздуха может быть задана параметрами отверстий 70 в металлическом стержне пера либо параметрами пор в волокнистом покрытии. В первом случае основной перепад давления приходится на стержень, во втором на покрытие. Поскольку скорость истечения воздуха задана, то перепад давления, содействующий выходу воздуха наружу, существует в покрытии в обоих случаях. Его величина зависит от отношения газодинамических сопротивлений последовательно соединенных стержня и покрытия. Первый случай более благоприятен для прочности покрытия, так как обеспечивает выход воздуха при достаточно малой нагрузке на покрытие изнутри, например 0,01 МПа, что компенсируется незначительным прогибом покрытия в промежутке между местами его закрепления на жгутах. The air velocity can be set by the parameters of the holes 70 in the metal core of the pen or by the parameters of the pores in the fibrous coating. In the first case, the main pressure drop falls on the rod, in the second on the coating. Since the rate of air outflow is set, a pressure drop that facilitates the release of air to the outside exists in the coating in both cases. Its value depends on the ratio of gas-dynamic resistances of the rod and coating connected in series. The first case is more favorable for the strength of the coating, since it provides an air outlet with a sufficiently small load on the coating from the inside, for example 0.01 MPa, which is compensated by a slight deflection of the coating in the interval between the places of its fastening on the bundles.

Кроме того, при однородном волокнистом покрытии изменение диаметра и количества отверстий 70 в стержне пера вдоль профиля позволяет воспроизвести перепад давления вдоль потока в межлопаточном канале, достигающий 0,3.0,5 МПа между входной и выходной кромками пера. In addition, with a uniform fibrous coating, changing the diameter and number of holes 70 in the pen shaft along the profile allows reproducing the pressure drop along the flow in the interscapular channel, reaching 0.3.0.5 MPa between the inlet and outlet edges of the pen.

Известные лопатки с заградительным охлаждением не имеют теплозащитного покрытия и воздушная пелена, образуемая на их поверхности истечением воздуха из пор металла, включена в турбулентный поток межлопаточного канала. Через воздушную пелену продукты сгорания проникают к металлу лопатки путем турбулентной диффузии, скорость которой на несколько порядков выше скорости молекулярной диффузии. В таких условиях воздух охлаждает лопатку, но не предназначен и не эффективен для защиты ее от коррозии. Known blades with defensive cooling do not have a heat-shielding coating and an air sheet formed on their surface by the expiration of air from the pores of the metal is included in the turbulent flow of the interscapular channel. Combustion products penetrate the metal of the scapula through an air veil by turbulent diffusion, the speed of which is several orders of magnitude higher than the molecular diffusion speed. Under such conditions, air cools the blade, but is not designed and not effective for protecting it from corrosion.

Волокнистое керамическое покрытие предлагаемой турбинной лопатки создает зону ламинарного движения и молекулярной диффузии в порах между волокнами. Ламинарное истечение воздуха из лопатки останавливает встречную молекулярную диффузию продуктов сгорания. Этот процесс следует уравнению
D(∂c/∂x) = -vc, 0≅x≅a, c(O) = co, (1)
где D коэффициент диффузии частиц определенного вещества в воздухе;
c концентрация частиц;
cо значение концентрации на огневой поверхности покрытия;
x координата по толщине покрытия;
a толщина покрытия;
v средняя скорость течения воздуха в порах покрытия.
The fibrous ceramic coating of the proposed turbine blade creates a zone of laminar motion and molecular diffusion in the pores between the fibers. Laminar outflow of air from the scapula stops the oncoming molecular diffusion of the combustion products. This process follows the equation
D (∂c / ∂x) = -vc, 0≅x≅a, c (O) = c o , (1)
where D is the diffusion coefficient of particles of a certain substance in air;
c particle concentration;
c o the value of the concentration on the fire surface of the coating;
x coordinate by coating thickness;
a coating thickness;
v average air flow rate in the pores of the coating.

В волокнистом покрытии устанавливается перепад ΔT температуры T, например от 850oC на поверхности металла до 1400oC на огневой поверхности покрытия, или ΔT/To= 0,4 по отношению к средней абсолютной температуре покрытия Tо 1398 К. С соответствующей точностью (20.40%), достаточной для качественных выводов, можно пренебречь изменением температуры по толщине покрытия и считать параметры D и v уравнения (1) постоянными и равными их значению при средней температуре. С тем же приближением можно пренебречь влиянием формы пор на коэффициент диффузии и считать, что диффузия происходит по нормали к поверхности металла, а флуктуации скорости воздуха в порах, вызванные флуктуациями давления в турбулентном потоке, незначительны.In the fibrous coating, a temperature difference ΔT of T is established, for example from 850 o C on the metal surface to 1400 o C on the fire surface of the coating, or ΔT / T o = 0.4 with respect to the average absolute temperature of the coating T about 1398 K. With appropriate accuracy (20.40%), sufficient for qualitative conclusions, we can neglect the temperature change over the coating thickness and consider the parameters D and v of equation (1) to be constant and equal to their value at an average temperature. With the same approximation, one can neglect the influence of the shape of the pores on the diffusion coefficient and assume that diffusion occurs normal to the surface of the metal, and fluctuations in the air velocity in the pores caused by pressure fluctuations in the turbulent flow are insignificant.

Тогда концентрация продукта сгорания убывает от огневой поверхности по стационарной экспоненте,
c(x) cоexp(-vx/D), (2)
и составляет на поверхности металла
c(a) cоexp(-va/D), (3)
причем внезапное расширение поры вблизи металла, обусловленное безадгезионным характером покрытия, не влияет на концентрацию, так как она непрерывна.
Then the concentration of the combustion product decreases from the firing surface in a stationary exponent,
c (x) c о exp (-vx / D), (2)
and makes up on the surface of the metal
c (a) c о exp (-va / D), (3)
moreover, the sudden expansion of the pore near the metal, due to the non-adhesive nature of the coating, does not affect the concentration, since it is continuous.

Пример. D 3 см2/с (CO2 и CO в воздухе при 1400 К), a 0,2 см. Для уменьшения концентрации в 2,7 раза (e) необходима скорость v 3 см2с-1/0,2 см 15 см/с, а для уменьшения в 100 раз (≈e5) скорость v 75 см/с. При пористости θ = 0,2(20%) покрытия средний по поверхности покрытия расход воздуха соответствует скорости θv = 0,2•75 см/с = 15 см/с, которая мала по сравнению со скоростью газа в межлопаточном канале, 300.800 м/с.Example. D 3 cm 2 / s (CO 2 and CO in air at 1400 K), a 0.2 cm. To reduce the concentration by 2.7 times (e), a speed of v 3 cm 2 s -1 / 0.2 cm 15 is required cm / s, and to reduce by 100 times (≈e 5 ) the speed is v 75 cm / s. With a porosity of θ = 0.2 (20%) of the coating, the average air flow rate over the surface of the coating corresponds to a speed of θv = 0.2 • 75 cm / s = 15 cm / s, which is small compared to the gas velocity in the interscapular channel, 300.800 m / from.

В отличие от пористого охлаждения защита от коррозии может быть достигнута сколь угодно малым расходом воздуха за счет снижения пористости покрытия. Снижение концентрации продуктов сгорания у поверхности металла лопатки снижает приблизительно во столько же раз скорость коррозии. In contrast to porous cooling, corrosion protection can be achieved by an arbitrarily small air flow rate by reducing the porosity of the coating. A decrease in the concentration of combustion products at the surface of the metal of the blade reduces the corrosion rate by approximately the same amount.

Подобие между диффузией и теплопроводностью в данных условиях нарушено. С уменьшением пористости возрастает доля тепла, переносимая керамикой, которая в диффузии участия не принимает. The similarity between diffusion and thermal conductivity under these conditions is broken. With a decrease in porosity, the fraction of heat transferred by ceramics, which does not participate in diffusion, increases.

Какой бы малой ни были концентрация реагента у поверхности металла, ее значение определяет скорость реакции и, соответственно, требуемую скорость истечения воздуха, тогда как малые изменения температуры не существенны для градиента температуры и величины теплового потока. No matter how small the concentration of the reagent at the metal surface, its value determines the reaction rate and, accordingly, the required rate of air flow, while small changes in temperature are not significant for the temperature gradient and the magnitude of the heat flux.

Снижение агрессивности среды в воздушно-керамической подушке и усиление теплоизоляции уменьшают требования к химической стойкости металла лопатки. Кроме того, для одних и тех же среды и температуры переход к безадгезионному керамическому покрытию позволяет только за счет отказа от адгезии обойтись в ряде случаев алитированием без легирования тугоплавкими элементами и платиной. Reducing the aggressiveness of the environment in the air-ceramic cushion and enhancing thermal insulation reduce the requirements for the chemical resistance of the metal of the blade. In addition, for the same medium and temperature, the transition to a non-adhesive ceramic coating allows one to do this only by refusing adhesion by aluminizing without alloying with refractory elements and platinum.

Замковые пазы 23, 24 (фиг.3) типа "ласточкин хвост" могут быть заполнены вместо жгутов аморфной волокнистой массой в виде керамобетона, из которого в данном случае выполняют и наружное волокнистое покрытие 4. Такое покрытие с ребрами для закрепления в пазах может быть изготовлено отдельно, например в виде рифленого листового материала, и использовано в качестве внутренней части литейной формы при отливании стержня пера. The lock grooves 23, 24 (Fig. 3) of the dovetail type can be filled in place of tows with amorphous pulp in the form of ceramic concrete, from which in this case the outer fibrous coating is also made 4. Such a coating with ribs for fixing in grooves can be made separately, for example, in the form of a corrugated sheet material, and used as the inner part of the mold when casting the pen shaft.

Повторное нанесение волокнистого керамического покрытия на готовый стержень с пустыми пазами может быть выполнено с помощью сгораемого чехла, который покрывают изнутри слоем свежего керамобетона и одевают на стержень пера при необходимости, в вакууме. Это сопровождается заполнением замковых пазов и образованием волокнистого покрытия с ровной наружной поверхностью, ограниченной чехлом, который затем удаляют путем нагрева лопатки в окислительной среде. Repeated application of the fibrous ceramic coating on the finished rod with empty grooves can be done using a combustible cover, which is coated from the inside with a layer of fresh ceramic concrete and put on the feather rod, if necessary, in vacuum. This is accompanied by the filling of the locking grooves and the formation of a fibrous coating with a smooth outer surface bounded by a cover, which is then removed by heating the blades in an oxidizing environment.

Claims (26)

1. Турбинная лопатка, содержащая основание и вогнутое металлическое перо, на наружную поверхность которого нанесено керамическое покрытие, отличающаяся тем, что лопатка снабжена керамическими волокнами, а на поверхности пера выполнены пазы, в которых размещены керамические волокна, скрепленные с керамическим покрытием, причем стенка паза выполнена с выступом, препятствующим выпаданию волокон. 1. A turbine blade containing a base and a concave metal feather, on the outer surface of which a ceramic coating is applied, characterized in that the blade is provided with ceramic fibers, and grooves are made on the surface of the feather, in which ceramic fibers are bonded with a ceramic coating, wherein the groove wall made with a protrusion that prevents the loss of fibers. 2. Лопатка по п. 1, отличающаяся тем, что стенка паза выполнена с С-образным профилем. 2. The blade according to claim 1, characterized in that the groove wall is made with a C-shaped profile. 3. Лопатка по п. 1, отличающаяся тем, что керамические волокна собраны в жгут или нить, ориентированные вдоль паза. 3. The blade according to claim 1, characterized in that the ceramic fibers are assembled into a bundle or thread, oriented along the groove. 4. Лопатка по п. 3, отличающаяся тем, что жгут или нить выполнены с закруткой керамических волокон. 4. The blade according to claim 3, characterized in that the tow or thread is made with a twist of ceramic fibers. 5. Лопатка по п. 1, отличающаяся тем, что стенка паза выполнена волнообразной в направлении вдоль паза. 5. The blade according to claim 1, characterized in that the wall of the groove is made wavy in the direction along the groove. 6. Лопатка по п. 1, отличающаяся тем, что пазы выполнены волнообразными. 6. The blade according to claim 1, characterized in that the grooves are made wavy. 7. Лопатка по п. 6, отличающаяся тем, что промежутки поверхности пера между пазами выполнены волнообразными. 7. The blade according to claim 6, characterized in that the gaps of the surface of the feather between the grooves are made wavy. 8. Лопатка по п. 1, отличающаяся тем, что пазы ориентированы вдоль пера. 8. The blade according to claim 1, characterized in that the grooves are oriented along the feather. 9. Лопатка по п. 1, отличающаяся тем, что на поверхности пера выполнены отверстия для выпуска воздуха. 9. The blade according to claim 1, characterized in that openings are made on the surface of the pen for discharging air. 10. Лопатка по п. 1, отличающаяся тем, что керамическое покрытие выполнено из волокон. 10. The blade according to claim 1, characterized in that the ceramic coating is made of fibers. 11. Лопатка по п. 1, отличающаяся тем, что на поверхности пазов выполнена винтовая резьба, а керамические волокна собраны в жгуты с винтовой закруткой волокон. 11. The blade according to claim 1, characterized in that on the surface of the grooves a screw thread is made, and ceramic fibers are assembled into bundles with screw twisting of the fibers. 12. Лопатка по п. 11, отличающаяся тем, что пазы ориентированы вдоль стержня пера. 12. The blade according to claim 11, characterized in that the grooves are oriented along the shaft of the pen. 13. Лопатка по пп. 1 и 3, отличающаяся тем, что на торце пера размещены петли жгутов. 13. The shoulder blade according to paragraphs. 1 and 3, characterized in that at the end of the pen placed loops of harnesses. 14. Лопатка по пп. 1 и 13, отличающаяся тем, что в основании выполнены каналы, через которые пропущены жгуты, образующие петли. 14. The shoulder blade according to paragraphs. 1 and 13, characterized in that the base is made of channels through which the bundles are passed, forming a loop. 15. Лопатка по пп. 15, отличающаяся тем, что петли жгутов уложены по винтовой линии. 15. The shoulder blade according to paragraphs. 15, characterized in that the loop loops are laid along a helical line. 16. Способ изготовления турбинной лопатки, включающий заполнение литейной формы расплавленным металлом, отличающийся тем, что перед заполнением литейной формы на ее внутренней поверхности размещают керамические волокна или закрученные жгуты из керамических волокон и закрепляют указанные волокна или жгуты в виде ребер, профиль которых сужен в месте закрепления ребра. 16. A method of manufacturing a turbine blade, comprising filling the mold with molten metal, characterized in that before filling the mold on its inner surface, ceramic fibers or twisted bundles of ceramic fibers are placed and these fibers or bundles are fixed in the form of ribs, the profile of which is narrowed in place fixing the ribs. 17. Способ по п. 16, отличающийся тем, что внутреннюю поверхность литейной формы покрывают слоем волокнистого материала. 17. The method according to p. 16, characterized in that the inner surface of the mold is covered with a layer of fibrous material. 18. Способ по п. 16, отличающийся тем, что керамические волокна или жгуты из керамических волокон перед их размещением на внутренней поверхности литейной формы закрепляют на одной из сторон вспомогательной оболочки из волокнистого керамического материала, затем покрывают эту сторону оболочки слоем легкоплавкого вещества с полным погружением волокон или жгутов в этот слой, закрепляют оболочку указанным слоем на выплавляемой литейной модели, а наружную сторону оболочки фиксируют, после чего литейную модель выплавляют вместе со слоем легкоплавкого вещества и в полученную полость заливают расплавленный металл. 18. The method according to p. 16, characterized in that the ceramic fibers or bundles of ceramic fibers before being placed on the inner surface of the mold are fixed on one side of the auxiliary shell of fibrous ceramic material, then cover this side of the shell with a layer of fusible material with complete immersion fibers or bundles in this layer, fix the shell with the specified layer on the investment casting model, and the outside of the shell is fixed, after which the casting model is melted together with the layer easily fusible substance and molten metal is poured into the resulting cavity. 19. Способ по п. 18, отличающийся тем, что в качестве оболочки используют плоский лист волокнистого керамического материала, а волокна или жгуты закрепляют на верхней стороне листа и заливают их расплавом легкоплавкого вещества. 19. The method according to p. 18, characterized in that as a shell using a flat sheet of fibrous ceramic material, and the fibers or bundles are fixed on the upper side of the sheet and fill them with a melt of fusible substance. 20. Способ по п. 18, отличающийся тем, что в пазы литейной выплавляемой модели вкладывают жгуты из керамических волокон, покрывают модель слоем волокнистого керамического материала, который скрепляют изнутри и жгутами, а снаружи фиксируют, после чего модель удаляют путем нагрева, а в образующуюся полость заливают расплавленный металл. 20. The method according to p. 18, characterized in that bundles of ceramic fibers are inserted into the grooves of the casting investment casting, the model is covered with a layer of fibrous ceramic material, which is fastened from the inside and bundles, and fixed from the outside, after which the model is removed by heating and into the formed molten metal is poured into the cavity. 21. Способ по пп. 17 и 20, отличающийся тем, что в качестве слоя волокнистого керамического материала используют заготовку керамического волокнистого покрытия пера и оставляют указанный слой волокнистого керамического материала на готовой отливке. 21. The method according to PP. 17 and 20, characterized in that as a layer of fibrous ceramic material use a blank of ceramic fiber coating of the pen and leave the specified layer of fibrous ceramic material on the finished casting. 22. Способ защиты турбинной лопатки от коррозии, включающий нанесение керамического покрытия на поверхности пера, отличающийся тем, что покрытие выполняют из керамических волокон с образованием между последними пор, через которые пропускают воздух из лопатки в проточную часть турбины. 22. A method of protecting a turbine blade from corrosion, comprising applying a ceramic coating to the surface of the pen, characterized in that the coating is made of ceramic fibers with the formation between the last pores through which air is passed from the blade into the flow part of the turbine. 23. Способ по п. 22, отличающийся тем, что перед использованием лопатки в турбине перо с волокнистым керамическим покрытием помещают в газообразную среду, содержащую легирующие элементы. 23. The method according to p. 22, characterized in that before using the blades in the turbine, a feather with a fibrous ceramic coating is placed in a gaseous medium containing alloying elements. 24. Способ по п. 22, отличающийся тем, что волокнистое покрытие выполняют из слоев, различающихся пористостью, причем между металлической поверхностью пера и слоем с меньшей пористостью располагают слой с большей пористостью. 24. The method according to p. 22, characterized in that the fibrous coating is made of layers of different porosity, and between the metal surface of the pen and the layer with lower porosity have a layer with a higher porosity. 25. Способ по п. 22, отличающийся тем, что наружную поверхность керамического покрытия образуют волокна, ориентированные поперек пера. 25. The method according to p. 22, characterized in that the outer surface of the ceramic coating is formed by fibers oriented across the pen. 26. Способ по п. 22, отличающийся тем, что керамические волокна выполняют из материала на основе оксида алюминия. 26. The method according to p. 22, characterized in that the ceramic fibers are made of a material based on aluminum oxide.
RU9494003899A 1994-02-07 1994-02-07 Turbine blade, its manufacturing and corrosion protection method RU2078945C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU9494003899A RU2078945C1 (en) 1994-02-07 1994-02-07 Turbine blade, its manufacturing and corrosion protection method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU9494003899A RU2078945C1 (en) 1994-02-07 1994-02-07 Turbine blade, its manufacturing and corrosion protection method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU94003899A RU94003899A (en) 1995-11-20
RU2078945C1 true RU2078945C1 (en) 1997-05-10

Family

ID=20152103

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU9494003899A RU2078945C1 (en) 1994-02-07 1994-02-07 Turbine blade, its manufacturing and corrosion protection method

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2078945C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8607455B2 (en) 2007-04-23 2013-12-17 Siemens Aktiengesellschaft Method for the production of coated turbine moving blades and moving-blade ring for a rotor of an axial-throughflow turbine
RU2764203C2 (en) * 2017-09-21 2022-01-14 Сафран Серамикс Method for injecting filler-containing slicker into fibrous structure

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Патент США N 3758233, кл. F 01D 5/10, 1973. Патент США N 3790303, кл. F 01D 5/28, 1974. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8607455B2 (en) 2007-04-23 2013-12-17 Siemens Aktiengesellschaft Method for the production of coated turbine moving blades and moving-blade ring for a rotor of an axial-throughflow turbine
RU2764203C2 (en) * 2017-09-21 2022-01-14 Сафран Серамикс Method for injecting filler-containing slicker into fibrous structure

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8167573B2 (en) Gas turbine airfoil
US4655866A (en) Device for thermal protection from ablation and vibrations and manufacturing method
CA1267137A (en) Ceramic heat exchanger element
JP5078946B2 (en) Manufacturing method of ceramic investment shell mold
US5876537A (en) Method of making a continuous ceramic fiber composite hot gas filter
US10646920B2 (en) Method of forming sealed refractory joints in metal-containment vessels, and vessels containing sealed joints
US6884384B2 (en) Method for making a high temperature erosion resistant material containing compacted hollow geometric shapes
EP1645347A1 (en) Method for producing a casting of high thermal load
WO2000053896A1 (en) Turbine blade and method for producing a turbine blade
RU2563082C2 (en) Vessel for fuse metal and method of its production
US7278464B2 (en) Control pin
KR20030053013A (en) Integral surface features for cmc components and method therefor
CH704833A1 (en) Component for a turbo machine and a method of manufacturing such a component.
EP2017072B1 (en) Burn resistant organic matrix composite material
RU2078945C1 (en) Turbine blade, its manufacturing and corrosion protection method
KR100629998B1 (en) Ceramic shell mold provided with reinforcement, and related process
EP3440316A1 (en) Ceramic component for combustion turbine engines
RU2078948C1 (en) Heat-insulated turbine blade
RU2076928C1 (en) Turbine blade
RU2078217C1 (en) Turbine blade with heat protection
RU2078947C1 (en) Turbine blade heat protection method
RU94003899A (en) TURBINE SHOVEL, ITS OPTIONS, METHOD OF MANUFACTURE AND METHOD OF PROTECTION AGAINST CORROSION
US6374898B1 (en) Process for producing a casting core, for forming within a cavity intended for cooling purposes
EP3986636B1 (en) Runner for transporting a molten material and method for producing said runner
McDanels et al. Evaluation of low-cost aluminum composites for aircraft engine structural applications