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等離子噴塗加工技術工藝特點

2018-07-03

等離子噴塗加工技術屬于表面工程中熱噴塗加工技術之一,其主要特征是以等離子焰流為噴塗加工熱源。由于等離子焰流具有溫度高、能量集中和噴塗加工氣氛可控等特點,是各種難熔材料的良好熱源,而且粉末材料在焰流中的飛行速度很高,所以為獲得結合良好、結構緻密的噴塗加工塗層提供了條件。 
    一、等離子噴塗加工的工藝特點
  (1)基體受熱小、零件不變形,不改變熱處理狀态。
  (2)能夠噴塗加工的材料廣泛,塗層種類多。
  (3)工藝穩定,塗層質量高。
  二、等離子噴塗加工技術的應用
  随着航空發動機向高性能、高翻修壽命、高可靠性、低耗油率和低成本的方向發展,熱噴塗加工技術也得到了迅速發展。一台新型發動機有上千個零部件的3000多處表面需要采用熱噴塗加工技術塗層,由此可見,熱噴塗加工技術已被廣泛地應用于航空工_業。其中,由于等離子噴塗加工具有成本低、效率高、操作簡單、塗層質量好以及适合規模化大批量生産等諸多優點,已經占到航空發動機所有噴塗加工零件的80%以上。
航空發動機的熱噴塗加工塗層主要包括耐磨塗層、熱障塗層、封嚴塗層和高溫防護塗層。
 1.耐磨塗層
  由于航空發動機零件的工作條件很惡劣(高溫、高轉速、振動及高負荷),又受到粘附、磨粒、腐蝕和疲勞等幾種類型的磨損,使發動機的性能和使用壽命受到影響。 
 2.封嚴塗層
航空燃氣渦輪發動機都有比較完整的氣路封嚴系統。系統由介于軸、鼓簡、轉動葉片葉尖、壓氣機和渦輪等各級之間的40~60處封嚴裝置組成,封嚴裝置的好壞直接影響發動機的功率、推力和效率。如渦輪外環(即葉尖徑向間隙)的封業,按設計要求,葉尖間隙與葉片長度的比值每增加1%,渦輪效率損失就增加1%~3%。可見,氣路封嚴是提高效率和性能的重要途徑之一。為此,在設計上常采用可磨耗封嚴塗層來達到氣路封嚴的目的。


  熱噴塗加工封嚴塗層分為兩大類,即主動磨削塗層和可磨耗塗層(被動)。
  (1)主動磨削塗層(磨料)一般是堅硬的抗磨損灰 色氧化鋁塗層,噴塗加工在封嚴篦齒上。随着轉子的高速旋轉,像砂輪一樣磨削與其對應的金屬蜂窩密封團,并盡量使本身不受磨損。這就要求塗層結合強度高,硬度高,隔熱性能好。
  (2)可磨耗塗層要求塗層軟而易磨,并具有潤渭“性能、抗沖擊性能、抗熱振性能,以及與基體有良好的結合性能

工藝也被廣泛運用,如太倉噴塗太倉粉末噴漆

總之,伴随着等離子噴塗加工技術及相關配套系統的進一步發展,等離子噴塗加工技術将在航空發動機塗層産品中得到更廣泛的應用。

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