СПОСОБ НАНЕСЕНИЯ ШЛИКЕРА МЕТАЛЛОКЕРАМИЧЕСКОГО ПОКРЫТИЯ НА ВНУТРЕННЮЮ ПОВЕРХНОСТЬ СТАТОРА ТУРБИНЫ
METHOD OF APPLYING CERMET COAT SLURRY ON TURBINE STATOR INNER SURFACE

Область техники
Изобретение относится к способам нанесения покрытий из шликеров на металлические детали сложной формы, в частности на внутреннюю поверхность проточной части статора турбины.
Предшествующий уровень техники
Известен способ нанесения шликера стеклоэмалевых покрытий на плоские металлические детали бытовой техники методом распыления (см. А.Петцольд «Эмаль и эмалирование», М.: «Металлургия», 1990 г., с.304, 307).
Данное техническое решение является аналогом предлагаемого изобретения.
Известен также другой аналог предлагаемого изобретения - способ нанесения шликера на внутреннюю поверхность кастрюлей путем залива их с последующим применением вращательных и качательных движений (см. А.Петцольд «Эмаль и эмалирование», М.: «Металлургия», 1990 г., с.311).
Известен также способ нанесения шликера путем погружения (окунания) полых изделий в шликер с последующим стряхиванием избытка шликера вращательными и резкими возвратно-поступательными движениями или вибрацией (см. А.Петцольд «Эмаль и эмалирование», М.: «Металлургия», 1990 г., с.308-309-310).
Однако методом распыления невозможно получить шликерные слои на всех внутренних поверхностях статора турбины. Залив шликера в статор турбины и использование указанных видов вращения и движений приводит к образованию в шликерном слое наплывов, утолщений в полостях и в местах сопряжений поверхностей.
Раскрытие изобретения
Задачей изобретения является создание способа нанесения равномерного слоя шликера металлокерамического покрытия на всю внутреннюю поверхность проточной части статора турбины.
Эта задача решена за счет того, что в способе нанесения шликера металлокерамического покрытия на внутреннюю поверхность статора турбины, включающего корпус, выполненный в виде полусферы, сопловой аппарат с лопатками, входной патрубок и втулку, основанном на заливке шликера во внутреннюю полость статора турбины, перед заливкой шликера герметизируют статор турбины со стороны соплового аппарата и втулки, а заливку осуществляют через входной патрубок, который устанавливают в верхнее вертикальное положение, объемом, достаточным для полного погружения лопаток соплового аппарата в шликер, после этого герметизируют входной патрубок, а затем поворачивают статор турбины вокруг собственной оси на угол, при котором входной патрубок будет находиться в нижнем положении, далее статор турбины поворачивают по часовой стрелке вокруг оси, перпендикулярной собственной, на угол наклона к горизонту, при котором не произойдет вытекание шликера из статора турбины при разгерметизации входного патрубка и соплового аппарата, затем для слива шликера поворачивают статор турбины вокруг указанной оси против часовой стрелки на такой угол наклона собственной оси ниже горизонта, при котором осуществляют окончательный слив шликера из всех полостей статора турбины, причем после слива шликера статор турбины вращают вокруг собственной оси при ее горизонтальном положении до исчезновения водного блеска шликерного слоя.
Другими отличиями предлагаемого изобретения являются:
- после заливки шликера статор турбины поворачивают вокруг горизонтально расположенной собственной оси на 180±15 градусов вперед спинками лопаток, далее поворачивают статор турбины вокруг оси, перпендикулярной собственной, в сторону, противоположную расположению входного патрубка до угла наклона собственной оси к горизонту, равного 100±20 градусов, после этого осуществляют слив шликера через открытый входной патрубок, наклоняя статор турбины до положения собственной оси на 30±15 градусов ниже горизонтального.
- статор турбины поворачивают вокруг собственной оси со скоростью 2-3 об/мин, а вокруг оси, перпендикулярной собственной, со скоростью 1-1,5 об/мин.
Технический результат - получение равномерного шликерного слоя, отсутствие непрокрытий, наплывов, утолщений в труднодоступных местах, канавках, полостях, приводящих к образованию усадочных трещин и разрывов в покрытии.
Краткое описание чертежа
На чертеже представлено продольное сечение статора турбины.
Пример реализации изобретения
Предложенный способ проиллюстрируем на примере способа нанесения шликера металлокерамического покрытия на внутреннюю поверхность статора турбины, приведенного на чертеже, где: 1 - металлический корпус, выполненный в виде полусферы, 2 - сопловой аппарат, 3 - лопатки, 4 - входной патрубок, 5 - втулка, 6 - слой металлокерамического покрытия.
Шликер металлокерамического покрытия представляет собой водную суспензию из смеси тонкодисперсных порошков металлов и неметаллических соединений.
Нанесение покрытия осуществляют заливкой в корпус 1 шликера. Перед заливкой шликера выставляют статор турбины относительно собственной оси О′-О′ в такое положение, при котором входной патрубок 4 будет находиться в верхнем положении. После этого осуществляют герметизацию корпуса 1 со стороны соплового аппарата 2 (заглушка - 7) и втулки 5 (втулку 5 вставляют в шпиндель 8 станка). Затем шликер заданного объема заливают в статор турбины через входной патрубок 4. Далее осуществляют герметизацию входного патрубка 4 установкой заглушки 9. Объем шликера составлял приблизительно половину внутреннего объема корпуса 1 статора турбины. При такой заливке достигалось полное смачивание приблизительно половины внутренней поверхности корпуса 1 и половины от общего количества лопаток 3 соплового аппарата 2.
После герметизации входного патрубка 4 осуществляют поворот статора турбины вокруг собственной оси О′-О′ на 180±15 градусов со скоростью 2-3 об/мин, при этом входной патрубок 4 займет нижнее положение (показано пунктирными линиями). В этом положении не смоченные при заливке внутренние поверхности корпуса 1 и лопаток 3 соплового аппарата будут находиться в шликере.
Поворот статора турбины вокруг оси О′-О′ и неполное заполнение шликером внутреннего объема корпуса 1 способствует удалению пузырьков газа или воздуха из шликера, что повышает качество покрытий.
2
После этого статор турбины поворачивают по часовой стрелке вокруг оси О, перпендикулярной собственной оси О′-О′ на угол, при котором ось О′-О′ будет наклонена к горизонту на 100±20 градусов. В этом положении статора турбины снимают заглушки 7 и 9, при этом не произойдет вытекания шликера из корпуса 1. После этого начинают слив шликера из статора турбины, поворачивая его вокруг оси О, перпендикулярной оси О′-О′, против часовой стрелки до положения оси О′-О′ на 30±15 градусов ниже уровня горизонта. При этом поворот статора турбины осуществляют со скоростью 1-1,5 об/мин. После слива шликера статор турбины вращают вокруг собственной оси в его горизонтальном положении до исчезновения блеска шликерного слоя.
Условия нанесения шликера и полученные результаты показывают, что все внутренние поверхности корпуса статора турбины и лопаток соплового аппарата покрыты слоем шликера без наплывов равномерным слоем.
Промышленное применение
Заявленное изобретение найдет применение в ракетной технике и, в частности, при изготовлении статоров турбин жидкостных ракетных двигателей. Его применение позволяет надежно защитить внутренние поверхности статоров турбин от возгорания в высоко агрессивной среде. Данное изобретение находится в стадии промышленного применения.