Schwingreibverschleiß und -ermüdung unter triebwerksähnlichen Bedingungen: Prüfstandentwicklung und Versuchsbetrieb am DLR

Kurzfassung

Der Einsatz von innovativen Werkstoffen in Gasturbinen erfordert präzise und verlässliche Lebensdauervorhersagen unter komplexen Lastkollektiven. Das DLR Institut für Test und Simulation für Gasturbinen (DLR-SG) strebt die triebwerksnahe Werkstoff- und Komponentenprüfung unter einer kombinierten Beaufschlagung von mechanischen, thermischen und chemischen Lasten (MTC) an. Materialschädigung durch Schwingverschleiß und Reibermüdung spielt für reibbehaftete Kontakte im Heißgaspfad und in peripheren Systemen der Gasturbine eine große Rolle. Der Einfluss von korrosiven Atmosphären inkl. Wasserdampf auf die Verschleißkinematik ist jedoch noch unzureichend untersucht. Der vorliegende Beitrag beschreibt die Entwicklung und den Aufbau von zwei dedizierten Prüfständen für die Untersuchung von Schwingverschleiß und Reibermüdung bei Temperaturen bis 1000 °C unter Beaufschlagung einer korrosiven Gasmischung (zusammengesetzt aus N2, O2, CO2, NO, CO, SO2, H2O-Dampf) bei Drücken bis 20 bar.