(Thermische Spritzkonferenz. TS 96, Essen, D, 06.-08.03.96) Zur Fertigung einer generativ gekühlten Brennkammer und einer aktiv gekühlten Reaktorkammer werden das Hochdruck-Hochgeschwindigkeits-Flammspritzen (HP/HVOF-Spritzen), das speziell auf die Bedingungen des atmosphärischen Rheospritzens (ARS) einge stellt wurde, und das galvanische Beschichten als Herstellungsverfahren gegenübergestellt. Das HP/HVOF-Verfahren ermöglicht die Erzeugung gut haftender Schichten mit Dicken von über 20 mm. Die Optimierung der Prozeßparameter mit dem Spritzwerkstoff 316L ergibt, daß ein möglichst geringer Aufschmelzungsgrad der Partikel, eine hohe Auftreffgeschwindigkeit der Partikel auf dem Substrat sowie eine Partikeltemperatur zwischen Solidus und Liquidus der verwendeten Legierung zu idealen und gut haftenden Schichten führen. Zur Homogenisierung der Spritzschicht und Diffusionsanbindung zwischen Schicht und Substrat wird eine Vakuumglühung (1150 Grad C, 2 h) durchgeführt. Die Bruchdehnung und die Bruchfestigkeit der Spritzschichten liegen im Bereich der Werte der geschmiedeten 316L-Legierung. Die um den Faktor 2 höhere Dehngrenze der gespritzten Schichten wird auf deren Aufstickung zurückgeführt, die durch das N2-Trägergas bewirkt wird. Die Fertigung der Verbundbrennkammer umfaßt das WIG-Verschweißen der Kühlröhrchen (Inconel 600, quadratischer Querschnitt (4x4) mm2, Wandstärke 0,32 mm) auf einem zylindrischen Kern mit dem Außendurchmesser von 330 mm, die Erzeugung des Druckmantels (316L, Wandstärke 3 mm) durch das ARS-Verfahren einschließlich des Glühens und das Elektronenstrahl-Anschweißen der Stahlflansche für die Zu- und Abfuhr des Kühlmittels (H2,flüssig). Die nach Abnahme vom Kern fertige Brennkammer übersteht einen Wärmeschocktest (100 GradC/-196 Grad C) ohne Rißbildung und ist zu einer Schubleistung von 10kN fähig. Durch das ARS-Verfahren werden die Fertigungszeit von 4 Wochen auf drei Tage und die Kosten auf 25 % gesenkt. Das ARS-Verfahren zur Herstllung der Reaktorkammer ermöglicht bei Senkung der Fertigungszeit und -kosten eine Gewichtreduzierung des Produkts um 14 %. (Görges, U.)
Atmosphärisch Rheo-gespritzte Brennkammer für Hyperschallflugzeuge
Atmospheric Rheo sprayed combustion chamber for hypersonic aircraft
1996
5 Seiten, 8 Bilder, 1 Tabelle, 3 Quellen
Conference paper
German
Luftfahrtindustrie , Antrieb , Flugzeug , Flammspritzen , Eisenlegierung , Nickellegierung , Düse , Bruchdehnung , Dehngrenze , Zugfestigkeit , Temperatureinfluss , Porosität , Glühen , Nitrieren (Aufsticken) , Kühlsystem , Wolfram-Inertgasschweißen , Kugelstrahlen , Spritzschicht , Schichtdicke , Druckspannung , Eigenspannung , Elektronenstrahlschweißen , Flansch (Verbindungselement) , Flüssigkeitsstrahlbearbeiten , Gewicht , Chrom-Nickel-Molybdän-Stahl
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