[發明專利]渦輪葉片的葉冠噴涂防護夾具及方法

有效

• 申請號: 202010612912.X
• 申請日: 2020-06-30
• 公開（公告）號: CN111957464B
• 公開（公告）日: 2021-11-30
• 發明（設計）人: 張汝;鄭南松;袁鵬;周琴;賴秀芬;江柱中
• 申請（專利權）人: 中國航發南方工業有限公司
• 主分類號: B05B13/02
• 分類號: B05B13/02;B05B12/20
• 代理公司: 長沙智嶸專利代理事務所(普通合伙) 43211
• 代理人: 黃武

本發明公開了一種渦輪葉片的葉冠噴涂防護夾具以及一種渦輪葉片的葉冠噴涂方法，包括框架、設于框架的外壁面上的第一夾持機構和第二夾持機構，第一夾持機構和第二夾持機構沿框架的高度方向相對地布設，第一夾持機構用于與葉冠的上表面抵持并在噴涂作業時對葉冠的上表面進行防護，第二夾持機構的上表面凹設有在水平方向相對于框架傾斜布設的定位凹槽，葉本體的第二端沿與定位凹槽相匹配的斜向設于定位凹槽內并與定位凹槽的槽底面抵接，第一夾持機構和第二夾持機構共同夾持并固定待加工渦輪葉片以使葉冠沿水平方向布設。本發明的渦輪葉片的葉冠噴涂防護夾具，在噴涂作業時，只需噴槍來回移動進行噴涂，有利于控制葉冠噴涂質量。

技術領域

本發明涉及航空渦輪葉片噴涂防護技術領域，特別地，涉及一種渦輪葉片的葉冠噴涂防護夾具。此外，本發明還涉及一種渦輪葉片的葉冠的噴涂方法。

背景技術

渦輪工作葉片是航空發動機、汽輪機、燃氣輪機等動力機械上的重要零件，組合成整盤裝配于發動機渦輪部位。其基材常使用高溫材料制成，需在高溫高壓的極端環境中工作。通常情況下，為保障渦輪工作葉片長時間可靠運轉，需在每件渦輪葉片的葉冠配合面噴涂耐磨涂層，以起到微動耐磨、延長葉片使用壽命的作用。

如圖1所示，待加工渦輪葉片10包括沿其展向（長度方向）排布的葉冠11、葉身121和葉榫122，所述葉冠11設于所述葉本體12的第一端，由于葉冠11沿所述待加工渦輪葉片10的弦向傾斜并與葉榫122的底面之間的夾角為α度，因此，所述葉冠11沿所述待加工渦輪葉片10的弦向傾斜設置并與水平面的夾角為α度，其中，葉冠11的一個側壁面為葉冠11噴涂面，其余為葉冠11防護面。在對葉冠11的外壁面進行噴涂加工時，葉冠11防護面、葉身121以及榫齒均不能沾附噴涂的涂層。此外，榫齒部位在前工序中經表面滲層處理，噴涂時不允許磕碰傷榫齒表面滲層，防護夾具需對榫齒進行柔性保護。

航空發動機及燃氣輪機中有大量渦輪葉片需進行噴涂防護，因這類零件待防護區域外形尺寸較小、防護精度要求高，目前有如下兩種常用防護方法：一是隔熱膠帶防護方法，該防護方法具有防護精度高、防護效果好的優點，但是該防護方法需要采用隔熱膠帶，生產成本高；二是使用噴涂防護夾具進行防護，由于渦輪葉片的榫齒結構規則，現有防護方案是使用榫齒作為定位基準進行工裝設計，即渦輪葉片垂直擺放的狀態下進行噴涂加工，葉冠處使用鋁合金型孔保護，該防護方法具有防護效率高，成本低的優點，但是該方法是使用榫齒作為定位基準進行工裝設計，即渦輪葉片垂直擺放的狀態下進行噴涂加工，該種狀態下，渦輪工作葉片的待噴涂區域與水平方向呈一個夾角，噴涂加工時，噴槍需調整上下位置來回噴涂，造成有效噴涂率低，且噴涂面涂層厚度不一，影響噴涂尺寸控制。

發明內容

本發明提供的渦輪葉片的葉冠噴涂防護夾具，以解決現有的在對渦輪葉片的葉冠的外壁面進行噴涂加工時，噴涂效率低，噴涂后噴涂面涂層厚度不一致的技術問題。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案如下：

一種渦輪葉片的葉冠噴涂防護夾具，待加工渦輪葉片包括沿其展向排布的葉冠和葉本體，葉冠設于葉本體的第一端，沿渦輪葉片的弦向傾斜設置的葉冠與水平面的夾角為α度，渦輪葉片的葉冠噴涂防護夾具包括框架、設于框架的外壁面上的第一夾持機構和第二夾持機構，第一夾持機構和第二夾持機構沿框架的高度方向相對地布設，以共同作用夾持沿豎向設置的待加工渦輪葉片并使待加工渦輪葉片沿框架的高度方向固定，第一夾持機構用于與葉冠的上表面抵持并在噴涂作業時對葉冠的上表面進行防護，第二夾持機構的上表面凹設有在水平方向相對于框架傾斜布設的定位凹槽，葉本體的第二端沿與定位凹槽相匹配的斜向設于定位凹槽內并與定位凹槽的槽底面抵接，第一夾持機構和第二夾持機構共同夾持并固定待加工渦輪葉片以使葉冠沿水平方向布設。