[發明專利]一種在軸類零件上涂覆無機鋁涂層的方法

在審

• 申請號: 201610945335.X
• 申請日: 2016-10-24
• 公開（公告）號: CN106622913A
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發明（設計）人: 吳雷;劉建;艾鉦棋;谷平;于潭波;何恒;肖康寧
• 申請（專利權）人: 成都發動機（集團）有限公司
• 主分類號: B05D7/14
• 分類號: B05D7/14;B05D3/12;B05D3/02
• 代理公司: 成都科海專利事務有限責任公司51202
• 代理人: 黃幼陵

技術領域

本發明屬于工程零件的涂覆加工技術領域，特別涉及一種在軸類零件上涂覆無機鋁涂層的方法。

背景技術

鑒于許多工程零部件的破壞是表面損傷導致的，如耐氧化、耐腐蝕的工程零件通常都是因表面失效而報廢。因此，材料工作者把注意力從零件整體強化轉向零件表面強化，通過在工程零件表面涂覆一層具有耐高溫氧化腐蝕性能、耐電化學腐蝕性能的材料，使產品壽命得到大幅度提高并降低生產成本。

無機鋁涂層是一種耐高溫氧化腐蝕、耐電化學腐蝕的材料，已在發動機的零、部件上應用。但研究表明，無機鋁涂層在制備過程中極易產生鼓包、起泡等缺陷，從而降低零件的耐腐蝕性能和絕緣效果，尤其是對于發動機的動力軸、燃氣輪機的動力渦輪軸等大型燃氣機軸類零件，無機鋁涂層的粗糙度、厚度均勻性極難控制，電導率、耐腐蝕性難于達到要求。因此，如何使燃氣機軸類零件上涂覆的無機鋁涂層在厚度均勻性、粗糙度、電導率、耐腐蝕性等方面符合要求，是工業生產急需解決的問題。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種在軸類零件上涂覆無機鋁涂層的方法，該方法能使燃氣機軸類零件上涂覆的無機鋁涂層的厚度均勻性、粗糙度、電導率和耐腐蝕性均符合行業要求，以滿足工業生產的需要。

本發明所述在軸類零件上涂覆無機鋁涂層的方法，步驟依次如下：

(1)待涂覆軸類零件的清潔

將待涂覆軸類零件用丙酮清洗干凈并自然干燥，再將干燥后的待涂覆軸類零件加熱除油；

(2)需涂覆部位表面的粗糙化處理

將經步驟(1)清潔后的待涂覆軸類零件的需涂覆區域表面用剛玉砂以吹砂的方式進行粗糙化，并用壓縮空氣吹干凈粗糙化了的需涂覆區域表面的殘留砂粒；

(3)無機鋁的涂覆

涂覆場所的溫度控制在15℃～30℃、相對濕度控制在45％～75％、粒徑≥5μm的空氣顆粒控制在不大于30000顆/m³，操作人員必須穿戴噴涂工作服，并經風淋凈化后進入涂覆場所；

將無機鋁涂料攪拌至少4小時并經320目或大于320目的篩網過濾后裝入噴槍的料罐中，所述噴槍的口徑為0.8mm或1.0mm；

將經步驟(2)粗糙化處理后的待涂覆軸類零件放置在工作臺上，以壓力為0.35Mpa～0.45Mpa的氮氣作為涂覆氣體，采用手動方式轉動零件和對需涂覆區域進行涂覆操作，涂覆時噴槍噴嘴距需涂覆面的距離為220mm～280mm，涂覆角度為45°～90°，涂覆的次數至少為兩次，每完成一次涂覆后，將軸類零件上的涂層自然干燥至呈現灰色后再進行下一次涂覆；

(4)無機鋁涂層的固化

涂覆完成后，將軸類零件上的涂層自然干燥至少20分鐘，然后放入爐中在常壓下以5℃/min～8℃/min的速度加熱至74℃～86℃保溫30min～40min，再以5℃/min～15℃/min的速度加熱至310℃～340℃保溫30min～40min，保溫結束后，出爐在空氣中冷卻至室溫即完成無機鋁涂層的固化；

(5)固化后無機鋁涂層的吹砂處理

對軸類零件上固化后的無機鋁涂層用280目剛玉砂進行噴砂處理，使無機鋁涂層具有導電性。

本發明所述方法，步驟(1)中加熱除油的操作是：將干燥后的待涂覆軸類零件加熱至325℃～355℃保溫30min～60min，然后在空氣中冷卻至室溫。

本發明所述方法，步驟(3)中所使用的噴槍優選型號為LPH-50的噴槍。

本發明所述方法，步驟(2)粗糙化處理所用剛玉砂為180目～240目的剛玉砂。

本發明所述方法與現有技術相比，具有以下有益技術效果：

1、采用本發明所述方法在大型軸類零件(長度大于2m)表面涂覆無機鋁涂層，涂層厚度可控制在0.026mm～0.075mm，且厚度分布均勻，經檢測，涂層電導率小于5ohms/inch，粗糙度≤0.63μm，涂層耐受1000小時鹽霧腐蝕無銹蝕，達到了燃氣機軸類件零件無機鋁涂層的行業標準要求。

2、本發明所述方法所需的配套設備(噴槍、工作臺)為常規設備，因而便于普及推廣。

3、本發明所述方法不僅適用于大型軸類零件無機鋁涂層的涂覆，也適用于小型軸類零件無機鋁涂層的涂覆，并且對其它復雜型面和大、小型零件無機鋁涂層的涂覆具有參考價值。

附圖說明

圖1是使用本發明所述方法對大型軸類零件涂覆無機鋁涂層的示意圖；

圖2是圖1的左視圖。