بهینه سازی پارامتر جریان الکتریکی در فرایند پاشش پلاسمایی اتمسفری برای دستیابی به مقدار بهینه دانسیته ترک های عمودی در پوشش های سد حرارتی

پوشش های سد حرارتی به منظور افزایش بازدهی و طول عمر اجزای داغ توربین های گازی استفاده می شوند. این پوشش ها در دمای بالا با مشکلاتی نظیرتنش های ترمومکانیکی ایجاد شده ناشی از عدم تطابق ضریب انبساط حرارتی و گرادیان دمایی روبه رو هستند که منجر به تخریب پوشش می شوند. مقاومتبه شوک حرارتی چنین پوشش هایی معمولا به دلیل ریزساختار لایه ای ایجاد شده در فرایند پاشش پلاسمایی اتمسفری محدود می باشد. نتایج تحقیقات نشانمی دهد که با ایجاد ترک های عمودی در راستای ضخامت پوشش, تحمل کرنشی پوشش ها افزایش یافته و در برابر شوک های حرارتی، مقاومت بهتری از خودنشان می دهند. پارامتر جریان الکتریکی اعمالی در فرایند پاشش پلاسمایی اتمسفری به دلیل تاثیر مستقیم بر افزایش دمای زیرلایه. نقش مهمی در ایجادترک های عمودی دارد. در این پژوهش تاثیر افزایش جریان الکتریکی اعمالی بر مقدار دانسیته ترک های عمودی ایجاد شده در ریزساختار پوشش مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که با اعمال جریان الکتریکی ۷۲۰ آمپر، به دلیل پایین بودن آنتالپی پلاسما و ذوب نشدن برخی از ذرات، ترک هایعمودی در ریزساختار پوشش ایجاد نشدند. با افزایش جریان الکتریکی یه ۷۶۰ و ۸۰۰ آمپ مقدار دانسیته ترک های عمودی به ترتیب برابر ۰/۸۵ و ۱/۲ ترکدر هر میلی متر محاسبه شد که ناشی از ذوب کامل ذرات و اتصال محکم اسپلت ها به یکدیگر بود. اما با افزایش بیشتر جریان الکتریکی تا ۸۵۰ آمپر. پوششاعمالی بلافاصله بعد از فرایند پوشش دهی از زیرلایه گسیخته شد. بررسی های ریزساختاری نشان داد که با افزایش بیشتر جریان الکتریکی. دانسیته ترک هایعمودی به ۲ ترک در هر میلی متر افزایش یافت که منجر به ایجاد تمرکز تنش بیش از حد بحرانی در نوک ترک ها شده و نهایتا پوشش از زیرلایه جدا شد.

Keywords:

پوشش سد حرارتی , پاشش پلاسمایی اتمسفری , ترک عمودی , جریان الکتریکی