эффективностЬ очистки галогенидсодержащими составами поверхности лопаток ГТД ОТ ОКСИДОВ МЕТАЛЛОВ
Authors: Д.Д. Фомина , В.З. Пойлов 
Published: November 2024

Сопловые лопатки газотурбинного двигателя (ГТД) являются важной деталью авиационного двигателя. В процессе эксплуатации сопловые лопатки подвергаются воздействию высоких температур, механическим нагрузкам, сульфидной и солевой коррозиям. Из-за воздействия агрессивных факторов на поверхности лопаток ГТД образуются нагар, оксиды металлов и микротрещины. Для восстановления эксплуатационных характеристик лопаток необходимо проводить очистку поверхности лопаток от оксидов алюминия, титана, вольфрама, хрома и никеля. На основании анализа литературных источников, показано, что многие моющие средства не способы удалить с поверхности лопаток указанные оксиды, имеющие высокую химическую стойкость. В статье для очистки лопаток от оксидов металлов использовали галогенидсодержашие вещества, такие как газообразный фтороводород, плавиковую и соляную кислоты. Основной целью настоящей работы являлось исследование эффективности очистки поверхности сопловой лопатки ГТД галогенидсодержащими составами от нагара и устойчивых оксидов металлов алюминия, титана, вольфрама, хрома и никеля. Описан состав материала, используемый при исследовании, и средства анализа, применяемые для определения состава поверхности образца сопловой лопатки ГТД, изготовленной из сплава марки XH54KBMTЮБ. Рассмотрена методика и условия проведения процессов воздействия с газообразным фтороводородом, плавиковой и соляной кислотами. Изучены особенности воздействия галогенидсодержащих веществ на устойчивые оксиды металлов на поверхности образца. Установлено, что газообразный фтороводород активно реагирует с оксидом алюминия и вольфрама, тем самым разрушая основную структуру оксидной пленки. Плавиковая кислота также реагирует с компонентами сплава XH54KBMTЮБ, сопровождаемое истончением слоя оксидов и уменьшениемсодержания кислорода на поверхности. При очистке соляной кислотой с использованием ультразвуковой обработки на поверхности лопаток появились углубления. Таким образом, галогенидсодержащие реагенты активно реагируют с поверхностью сплава XH54KBMTЮБ, что способствует очистке лопаток от оксидного слоя.

The nozzle blades of a gas turbine engine (GTE) are an important part of an aircraft engine. During operation, the nozzle blades are exposed to high temperatures, mechanical loads, sulfide and salt corrosion. Due to the influence of aggressive factors, carbon deposits, metal oxides and microcracks form on the surface of the blades of the gas turbine engine. To restore the performance characteristics of the blades, it is necessary to clean the surface of the blades from aluminum, titanium, tungsten, chromium and nickel oxides. Based on the analysis of literature sources, it is shown that many detergents are not able to remove these oxides with high chemical resistance from the surface of the blades. In the article, halide-containing substances such as hydrogen fluoride gas, hydrofluoric acid and hydrochloric acid were used to clean the blades from metal oxides. The main purpose of this work was to study the effectiveness of cleaning the surface of the nozzle blade of a gas turbine engine with halide-containing compounds from carbon deposits and stable metal oxides of aluminum, titanium, tungsten, chromium and nickel. The composition of the material used in the study and the analytical tools used to determine the surface composition of a sample of a GTE nozzle blade made of an alloy of the KHN54KVMTYUB brand are described. The methodology and conditions of the processes of exposure to gaseous hydrogen fluoride, hydrofluoric and hydrochloric acids are considered. The features of the effect of halide-containing substances on stable metal oxides on the sample surface have been studied. It has been found that hydrogen fluoride gas reacts actively with aluminum and tungsten oxide, thereby destroying the basic structure of the oxide film. Hydrofluoric acid also reacts with the components of the KHN54KVMTUB alloy, accompanied by a thinning of the oxide layer and a decrease in the oxygen content on the surface. When cleaning with hydrochloric acid using ultrasonic treatment, depressions appeared on the surface of the blades. Thus, halide-containing reagents actively react with the surface of the KHN54KVMTUB alloy, which helps to clean the blades from the oxide layer.