[發明專利]鋁合金機匣帶凸臺內壁局部等離子噴涂NiCrAlY涂層的方法和應用

有效

• 申請號: 201811255421.3
• 申請日: 2018-10-25
• 公開（公告）號: CN109055883B
• 公開（公告）日: 2021-03-02
• 發明（設計）人: 徐麗萍;鄧春明;牛少鵬;陳龍飛;宋進兵;鄧暢光;劉敏;周克崧
• 申請（專利權）人: 廣東省新材料研究所
• 主分類號: C23C4/073
• 分類號: C23C4/073;C23C4/134;C23C4/02
• 代理公司: 北京超凡志成知識產權代理事務所(普通合伙) 11371
• 代理人: 崔振

本發明涉及一種鋁合金機匣帶凸臺內壁局部等離子噴涂NiCrAlY涂層的方法和應用，屬于材料表面處理技術領域。一種鋁合金機匣帶凸臺內壁局部等離子噴涂NiCrAlY涂層的方法，包括：對機匣進行除塵除油處理，然后對非噴涂區域進行保護，對待噴涂區域進行表面打砂粗化處理，將機匣放入夾具并固定在轉臺上，對待噴涂區域噴涂NiCrAlY涂層。在噴涂過程中，當待噴涂區域的溫度超過150℃時停止噴涂，待溫度降至100℃以下再繼續噴涂，如此重復，直至厚度滿足要求。該方法保證了噴涂過程的溫度控制，有效控制了機匣的變形程度。經本發明制備的涂層機匣組裝在航空發動機上達到穩定運行的指標，因此應用前景廣闊。

技術領域

本發明涉及材料表面處理技術領域，且特別涉及一種鋁合金機匣帶凸臺內壁局部等離子噴涂NiCrAlY涂層的方法和應用。

背景技術

發動機的功率、推力和效率與發動機中旋轉部件與固定部件間的密封性有直接關系。機匣是發動機中的重要固定部件，機匣殼體內部根據需要通常要制備有耐磨、抗沖蝕、抗氧化及密封等性能的防護涂層。機匣類零件通常具有壁厚薄、剛性差等特點，在熱噴涂制備涂層過程中易產生變形和殘余應力。特別是對于熱膨脹系統大、內壁有凸臺、且僅凸臺以下局部區域需要制備防護涂層的鋁合金機匣，涂層制備難度更大，涂層合格率低，尚無成熟工藝可借鑒和參考。此外，防護涂層通常需進行機械加工至與旋轉部件匹配的適宜尺寸和表面粗糙度，故涂層在厚度上必須保證一定的加工余量。而涂層位置加工通常存在很高風險，如加工過程中出現涂層局部脫落、局部疏松，從而需要將涂層完全去除，再重新進行噴涂涂層并再加工。為了確保涂層被完全去除，難免會去除掉少部分基體。因此，再噴涂涂層時則要求涂層在厚度上會有所增加。隨著涂層厚度的增加，其內部殘余應力更易集中，制備合格涂層的難度無形中被提升。基于上述原因，亟需對于內壁有凸臺、且僅凸臺以下局部區域需要制備涂層的機匣內壁開發滿足后續加工和使用要求的防護涂層及其制備方法。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種鋁合金機匣帶凸臺內壁局部等離子噴涂NiCrAlY涂層的方法，該方法成品率高、成本低、對環境友好。

本發明的另一目的在于提供上述鋁合金機匣帶凸臺內壁局部等離子噴涂NiCrAlY涂層的方法在制造航空發動機中的應用。

本發明解決其技術問題是采用以下技術方案來實現的。

本發明提出一種鋁合金機匣帶凸臺內壁局部等離子噴涂 NiCrAlY涂層的方法，包括：對機匣進行除塵除油處理，然后對非噴涂區域進行保護，對待噴涂區域進行表面打砂粗化處理，將機匣放入夾具并固定在轉臺上，對待噴涂區域噴涂NiCrAlY涂層。

在噴涂過程中，當待噴涂區域的溫度超過150℃時停止噴涂，待溫度降至100℃以下再繼續噴涂，如此重復，直至厚度滿足要求。

本發明提出了上述鋁合金機匣帶凸臺內壁局部等離子噴涂 NiCrAlY涂層的方法在制造航空發動機中的應用。

本發明的有益效果包括：

本發明很好的保證了噴涂過程的溫度控制，有效控制了機匣的變形程度，通過調整打砂工藝參數和噴涂參數保證了凸臺與待噴涂區域間過渡位置的涂層質量，涂層加工成品率高，滿足運轉要求。噴涂得到的涂層能起到封嚴作用，并具有較好的抗氧化性能，涂層性能指標滿足機匣服役工況。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例的技術方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，應當理解，以下附圖僅示出了本發明的某些實施例，因此不應被看作是對范圍的限定，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他相關的附圖。

圖1為本發明鋁合金機匣內壁剖面結構示意圖；

圖2為本發明鋁合金機匣內壁涂層區域；

圖3為本發明實施例1提供的涂層的微觀結構；