面向封严涂层可磨耗性评价的超高速磨耗机理及动力学研究

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1、分类号：TH115密级：UDC：621编号：14-080200-120M河北工业大学硕士学位论文面向封严涂层可磨耗性评价的超高速磨耗机理及动力学研究论文作者：毛国伟学生类别：全日制学科门类：工学学科专业：机械工程指导教师：李铁军职称：教授资助基金项目：国防科工委“XXX用系列封严涂层研制及应用研究”（XXX-F2008-17-1）万方数据万方数据DissertationSubmittedtoHebeiUniversityofTechnologyforTheMasterDegreeofMechanicalEngineeringTHERESEA

2、RCHONMECHANISMSOFULTRA-HIGHSPEEDWEARANDKINETICSTOWARDSEVALUATIONOFSEALCOATINGWEARRESISTANCEbyMaoGuoweiSupervisor:Prof.LiTiejunMarch2014ThisworksupportedbyCommissiononScience，Technology，andIndustryforNationalDefense.No.XXX-F2008-17-1.万方数据万方数据原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，进

3、行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本学位论文不包含任何他人或集体已经发表的作品内容，也不包含本人为获得其他学位而使用过的材料。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人或集体，均已在文中以明确方式标明。本学位论文原创性声明的法律责任由本人承担。学位论文作者签名：日期：关于学位论文版权使用授权的说明本人完全了解河北工业大学关于收集、保存、使用学位论文的以下规定：学校有权采用影印、缩印、扫描、数字化或其它手段保存论文；学校有权提供本学位论文全文或者部分内容的阅览服务；学校有权将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交

4、流；学校有权向国家有关部门或者机构送交论文的复印件和电子版。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：日期：导师签名：日期：万方数据万方数据河北工业大学硕士学位论文面向封严涂层可磨耗性评价的超高速磨耗机理及动力学研究摘要封严涂层是广泛应用于压气机或涡轮机机匣上的一种封严材料，其性能的优劣直接影响气路的密封性，超高速高温可磨耗试验系统作为评价封严涂层可磨耗性能的关键设备，对促进我国先进航空发动机的发展起到至关重要的作用，是研发先进发动机的战略装备。因此，为了准确评价封严涂层可磨耗性能，需要完善可磨耗性试验系统，对封严涂层可磨耗

5、性进行量化评价方法的研究。文章首先在了解现有封严涂层测试系统研究的基础上，总结典型可磨耗性评价方法，依据超高速高温可磨耗试验系统对航空发动机工况的模拟性能分析，提出封严涂层可磨耗试验所需的性能指标和设计要求，探索相应的关键技术，并通过测试验证试验系统达到各项性能指标的要求；其次，通过超高速高温可磨耗试验系统的性能分析，发现系统的微进给存在较大误差。超高速转子径向变形、高温转子热膨胀和高速转、静间发生碰摩振动等综合因素影响微进给精度，引起较大微进给误差，为此，提出一种微进给补偿方法。最后，利用试验系统进行封严涂层可磨耗性试验，对几种典型封严涂

6、层的测试数据进行分析，分析能够反映封严涂层表面变化的摩擦和磨损特征指标。提出摩擦系数和磨损比等表征摩擦磨损特征的指标，与封严涂层致密化或者剥落等现象密切相关。常温下封严涂层的磨耗试验受热影响很大，可以通过摩擦能耗的数值来表征涂层的致密化趋势和程度；450℃高温下，通过试验数据的分析与处理，提出封严涂层可磨耗性量化评价的拟合参数和拟合曲线。可磨耗试验系统的微进给得到很大程度改善，并利用该系统对常用封严涂层进行可磨耗性评价试验，提出量化评价方法，为今后的可磨耗性试验系统的研发以及涂层可磨耗性评价提供参考。关键字：超高速转子微进给补偿可磨耗性动力

7、学量化分析I万方数据面向封严涂层可磨耗性评价的超高速磨耗机理及动力学研究THERESEARCHONMECHANISMSOFULTRA-HIGHSPEEDWEARANDKINETICSTOWARDSEVALUATIONOFSEALCOATINGWEARRESISTANCEABSTRACTSealcoatingisakindofmaterialwidelyusedoncasingincompressororturbine.Itsperformancewilldirectlyaffectthetightnessofthegaspath.Asthe

8、keyequipmentforevaluatingtheperformanceoftheabradablesealcoating,UHATS(Ultra-high-speedHi