[發明專利]一種噴涂聚苯酯鋁青銅抗微動磨損涂層的方法

在審

• 申請號: 201310560241.7
• 申請日: 2013-11-12
• 公開（公告）號: CN103586191A
• 公開（公告）日: 2014-02-19
• 發明（設計）人: 孫忠武;張旭;宋丙紅;吳彥芬;田翠翠;師玉英;張彥飛
• 申請（專利權）人: 哈爾濱東安發動機（集團）有限公司
• 主分類號: B05D7/24
• 分類號: B05D7/24;B05D1/32;B05D3/10;B05D3/12;B05D3/04;B05D3/00
• 代理公司: 中國航空專利中心 11008
• 代理人: 杜永保

技術領域

本發明涉及一種噴涂方法，尤其是一種噴涂聚苯酯鋁青銅抗微動磨損涂層的方法。

背景技術

航空發動機零部件工作條件惡劣，其零部件由于常年經受震動，易造成對接零件磨損。其中微動磨損是航空發動機中較突出的一種磨損破壞，它產生在兩個有一定正壓力作用并有極微小的相對運動的金屬表面。目前，現有航空產品一般使用化學鍍鎳或電鍍鎳技術提高零件的耐磨損性能，鎳層雖然耐磨，但由于其硬度高，耐磨性強，容易磨傷化學鍍鎳層的配合零件。聚苯酯鋁青銅涂層屬于金屬基固體減摩復合材料，其涂層由一定比例的金屬相鋁青銅和具有減摩作用的固體潤滑劑聚苯酯兩種材料復合而成，如成分為95%的聚苯酯加5%的鋁青銅。在聚苯酯鋁青銅涂層微動磨損過程中，可以不斷的析出固體潤滑劑聚苯酯，既能保證涂層具有減磨、抗粘著能力，同時不磨損對接零件。在航空產品中,對聚苯酯鋁青銅抗微動磨損涂層的要求較高,包括可使聚苯酯鋁青銅涂層的含聚酯孔隙率控制在15%～35%之間，氧化物范圍≤4%，同時“三防”水平要達到霉菌實驗為0級，鹽霧實驗耐96h，濕熱實驗耐10d，并且其力學性能達到19MPa以上，目前國內現有的噴涂方法無法滿足上述要求。

發明內容

本發明的目的是提供一種等離子噴涂聚苯酯鋁青銅抗微動磨損涂層的工藝方法，并可使聚苯酯鋁青銅涂層的含聚酯孔隙率控制在15%～35%之間，氧化物范圍≤4%，同時達到“三防”要達到霉菌實驗為0級，鹽霧實驗耐96h，濕熱實驗耐10d，并且其力學性能達到19MPa以上。

本發明的技術方案為，所述的噴涂方法包括以下步驟：

（1）除油：對零件表面進行凈化處理，采用丙酮或酒精對零件的待噴涂表面進行擦洗，將表面的油污除去；

（2）防護：采用保護裝置將零件的非噴涂表面進行防護；

（3）噴砂：采用24目棕剛玉或白剛玉砂，噴砂壓力為0.2～0.6MPa，噴涂距離100～300mm，噴槍與噴涂表面的水平線之間的角度為45～80°，對噴涂表面進行噴砂處理，對于鋼件和鈦合金零件，噴涂表面吹砂至Ra≥4，對于鎂合金和鋁合金零件，噴涂表面吹砂至Ra≥7；

（4）清潔：噴砂后去除保護裝置，用潔凈干燥的壓縮空氣將粘附在工件表面的碎砂及浮灰吹凈；

（5）防護：采用保護裝置將零件的非噴涂表面進行防護；

（6）預熱：將零件通過加溫設備進行預熱，預熱至50～120℃，然后將零件取出；

（7）噴涂：將零件應放置在轉臺上，采用噴涂設備進行噴涂，噴涂參數為：

轉臺的轉速??1.5～2周/秒

噴槍與噴涂面角度??45～135°

送粉量??25±2%

氬氣壓力??75±5Psi

氬氣流量??100～110SCFH

輔氣壓力??50±5Psi

輔氣流量??5～15SCFH

送粉氣壓力??2.4±0.2bar

送粉氣流量??5～6SCFH

電流??500±5A

電壓??55±5V

噴涂距離??110±10mm

噴涂至涂層厚度在0.10～0.20mm后，停止噴涂，在整個噴涂過程中零件采用潔凈干燥的壓縮空氣冷卻，噴涂完畢后待零件冷卻至室溫，停止冷卻；然后將零件從轉臺上卸下；

（8）清理：采用潔凈干燥的壓縮空氣清理零件表面多余噴涂粉塵，去除零件表面的保護裝置；

（9）封孔：采用封孔劑對涂層后的縮孔進行封孔；

（10）最終檢驗。

以上步驟中，所述的保護裝置為耐高溫膠帶、薄金屬片或根據零件形狀設計的可將非噴涂表面進行防護的專用工裝；噴涂時的角度最好為90°，采用的噴涂物質為聚苯酯鋁青銅粉末，其成分為95%的聚苯酯+5%的鋁青銅；采用的噴涂設備為美國的Metco9M等離子噴涂設備，所述的封孔劑為有機聚苯酯類封孔劑，如dichtol-WFT-#1532常溫封孔劑，預熱時，可采用噴槍直接預熱，在噴涂時，可采用機械手夾持噴涂，送粉方式采用傾斜送粉方式。