等離子體噴涂技術屬于表面工程中的熱噴涂加工技術,其主要特點是以等離子焰流為噴涂加工的熱源。以高溫、能量集中、噴涂工藝氣氛對各種難熔材料而言,具有較好的熱源,且煙流中粉末材料飛速高,因此為獲得結合良好、結構致密的噴涂加工涂層提供了條件。
一、等離子噴涂加(jia)工工藝特點。
(1)基體受熱小(xiao),零件不變形(xing),不改變熱處理狀態(tai)。
(2)噴涂加工(gong)的材料很(hen)多,涂層類型(xing)也很(hen)多。
(3)工藝(yi)穩定,涂(tu)層質(zhi)量好(hao)。
二、等離子噴涂加(jia)工技(ji)術的應用。
由于(yu)航(hang)空(kong)發(fa)(fa)動(dong)機(ji)朝著高(gao)性能、高(gao)翻修(xiu)壽(shou)命(ming)、高(gao)可靠性、低燃(ran)油消耗、低成本的方向發(fa)(fa)展(zhan),熱(re)(re)噴(pen)涂加(jia)(jia)工技(ji)術也(ye)得到了快速發(fa)(fa)展(zhan)。一種新型的發(fa)(fa)動(dong)機(ji)有3000多(duo)(duo)個零(ling)件(jian),其表面需要采用熱(re)(re)噴(pen)涂加(jia)(jia)工工藝來(lai)處理(li),可見,熱(re)(re)噴(pen)涂加(jia)(jia)工技(ji)術已(yi)(yi)在航(hang)空(kong)工業中得到廣泛應用。在這些優(you)點中,由于(yu)等離子噴(pen)涂加(jia)(jia)工具有成本低、效率高(gao)、操(cao)作簡單、涂層質量(liang)好、適于(yu)大(da)(da)規模、大(da)(da)規模生產(chan)等諸多(duo)(duo)優(you)點,已(yi)(yi)占航(hang)空(kong)發(fa)(fa)動(dong)機(ji)噴(pen)加(jia)(jia)工零(ling)件(jian)的80%以上。
飛機(ji)發動(dong)機(ji)熱(re)噴(pen)涂(tu)(tu)加工涂(tu)(tu)層(ceng)(ceng)主要(yao)包括耐磨涂(tu)(tu)層(ceng)(ceng)、熱(re)障(zhang)涂(tu)(tu)層(ceng)(ceng)、密封涂(tu)(tu)層(ceng)(ceng)和高溫保護涂(tu)(tu)層(ceng)(ceng)。
1、耐磨(mo)涂料(liao)。
飛機發動機部件的(de)工作(zuo)條件非常惡劣(lie)(高溫、高轉(zhuan)速、振動、高負(fu)荷),又會受到(dao)粘著、磨粒、腐蝕、疲勞等多種磨損形式(shi),從(cong)而影響(xiang)著發動機的(de)性(xing)能和(he)使用壽命。
2、封口涂(tu)層。
飛(fei)機燃氣(qi)(qi)(qi)輪(lun)機都有較為完整的氣(qi)(qi)(qi)路封(feng)(feng)閉(bi)系統(tong)。該系統(tong)由軸、葉(xie)尖、葉(xie)尖、壓氣(qi)(qi)(qi)機、渦(wo)輪(lun)等各個層(ceng)次之間的40~60個密封(feng)(feng)圈組成,其(qi)優劣直(zhi)接影響(xiang)到發動(dong)機的功率(lv)、推力(li)和(he)效(xiao)率(lv)。例如渦(wo)輪(lun)外環(即葉(xie)尖徑(jing)向間隙)封(feng)(feng)口,根據(ju)設(she)計要求,葉(xie)尖間隙與葉(xie)片長度之比每增加(jia)(jia)1%,渦(wo)輪(lun)效(xiao)率(lv)損失就增加(jia)(jia)1%~3%。顯然,氣(qi)(qi)(qi)路封(feng)(feng)嚴是(shi)提高氣(qi)(qi)(qi)路密封(feng)(feng)效(xiao)率(lv)和(he)性能的重要途(tu)徑(jing)。因此(ci),在(zai)設(she)計中經(jing)常(chang)采用(yong)可磨(mo)損封(feng)(feng)嚴涂層(ceng),以實(shi)現氣(qi)(qi)(qi)路封(feng)(feng)閉(bi)
熱噴工(gong)藝封閉涂(tu)層(ceng)(ceng)主(zhu)要有兩類,即主(zhu)動研磨(mo)涂(tu)層(ceng)(ceng)和可(ke)磨(mo)損涂(tu)層(ceng)(ceng)(被動)。
(1)主動磨(mo)(mo)削涂(tu)層(研(yan)磨(mo)(mo)材料(liao))一(yi)(yi)般為堅(jian)硬(ying)的(de)抗磨(mo)(mo)損灰色(se)氧(yang)化鋁(lv)涂(tu)層,噴涂(tu)加工在封封篦齒上。當轉子高速旋轉時,就像砂輪(lun)一(yi)(yi)樣磨(mo)(mo)出相應的(de)金屬蜂窩密封塊,并且盡可(ke)能地避免自身的(de)磨(mo)(mo)損。這些都要(yao)求涂(tu)層的(de)結合強度高、硬(ying)度高、保溫性能好(hao)。
(2)可(ke)磨(mo)損涂(tu)料要(yao)求涂(tu)層柔軟易磨(mo),并且具有潤澤“性能(neng)”、抗(kang)沖(chong)擊(ji)、抗(kang)熱振動(dong)、與基體結(jie)合良(liang)好。
綜上所述,隨著等離子噴涂加工技術和配套系統的進一步發展,等離子噴涂加工技術將在航空發動機涂層產品中得到更加廣泛的應用。