[發(fā)明專利]一種渦輪葉片熱障涂層光飾防護(hù)裝置和方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110287624.6
• 申請(qǐng)日: 2021-03-17
• 公開（公告）號(hào): CN113001339B
• 公開（公告）日: 2022-07-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王玉鋒;吳博;汪倡;雷丹;付前剛;王軍;齊瑋鳳;李進(jìn)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)航發(fā)動(dòng)力股份有限公司;西北工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): B24B19/16
• 分類號(hào): B24B19/16;C23C14/58
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 朱海臨

本發(fā)明公開了一種渦輪葉片熱障涂層光飾防護(hù)裝置和方法，裝置包括拉桿、進(jìn)氣邊擾流板、防護(hù)盒和排氣邊擾流板；防護(hù)盒呈開口結(jié)構(gòu)，防護(hù)盒的開口底面上設(shè)置有通孔，拉桿的一端部設(shè)置有卡槽，卡槽用于固定待光飾葉片的榫頭，拉桿的另一端部穿過(guò)防護(hù)盒底面的通孔，將待光飾葉片的榫頭固定在防護(hù)盒內(nèi)部；防護(hù)盒的一側(cè)壁上設(shè)置有進(jìn)氣邊擾流板，用于防護(hù)待光飾葉片的進(jìn)氣邊；防護(hù)盒的一側(cè)壁上設(shè)置有排氣邊擾流板，用于防護(hù)待光飾葉片的排氣邊。首先通過(guò)采用蠟封對(duì)渦輪葉片的氣膜孔、頂蓋孔、尾劈縫進(jìn)行封堵，再通過(guò)設(shè)置進(jìn)氣邊擾流板、排氣邊擾流板和防護(hù)盒對(duì)進(jìn)氣邊、排氣邊、榫頭進(jìn)行光飾防護(hù)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于航空發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪葉片熱障涂層技術(shù)領(lǐng)域，具體屬于一種用于渦輪葉片熱障涂層表面無(wú)損傷光飾的組合防護(hù)方法。

背景技術(shù)

目前，由于電子束物理氣相沉積(EB-PVD)技術(shù)具有涂層化學(xué)成分易于精確控制、可得到柱狀晶組織、涂層與基體結(jié)合強(qiáng)度高等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于多種渦輪葉片高溫防護(hù)涂層的制備加工，顯著提高了渦輪葉片的抗高溫氧化和抗腐蝕性能、隔熱性能，延長(zhǎng)了發(fā)動(dòng)機(jī)工作壽命。

工件表面采用EB-PVD技術(shù)涂覆的熱障涂層表面粗糙度雖優(yōu)于噴涂技術(shù)涂覆的熱障涂層表面粗糙度，但仍然存在熱障涂層表面粗糙度相對(duì)增大(約3.0μm)的問(wèn)題，粗糙度較大將對(duì)渦輪葉片表面氣動(dòng)性能產(chǎn)生不利影響，同時(shí)使渦輪葉片在發(fā)動(dòng)機(jī)服役過(guò)程更容易粘附外來(lái)CMAS附著物，CMAS的附著造成氣膜孔縮孔或堵塞，堵塞氣膜孔的部分將抵消涂層隔熱效果、改變?nèi)~片冷卻設(shè)計(jì)、降低涂層服役壽命，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的服役壽命產(chǎn)生不利影響。因此，為提高熱障涂層表面粗糙度，降低CMAS附著，防止氣膜孔縮孔或堵塞，提高葉片氣動(dòng)性能，延長(zhǎng)發(fā)動(dòng)機(jī)服役壽命，需對(duì)熱障涂層表面進(jìn)行無(wú)損傷光飾處理。然而，在進(jìn)行渦輪葉片熱障涂層表面無(wú)損傷光飾處理時(shí)，由于渦輪葉片呈曲面型結(jié)構(gòu)，葉片的曲率較大部位(如進(jìn)氣邊)容易產(chǎn)生過(guò)光飾問(wèn)題；同時(shí)，光飾時(shí)，磨粒存在破碎現(xiàn)象，破碎的磨粒易進(jìn)入渦輪葉片內(nèi)腔而無(wú)法有效清理，存在較大的技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種渦輪葉片熱障涂層光飾防護(hù)裝置和方法，能夠在渦輪葉片的熱障涂層進(jìn)行光飾時(shí)，對(duì)非光飾部位進(jìn)行有效防護(hù)，保證渦輪葉片熱障涂層表面光飾后的組織、厚度均勻性等滿足使用要求。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種渦輪葉片熱障涂層光飾防護(hù)裝置，包括拉桿、進(jìn)氣邊擾流板、防護(hù)盒和排氣邊擾流板；

所述防護(hù)盒呈開口結(jié)構(gòu)，所述防護(hù)盒的開口底面上設(shè)置有通孔，所述拉桿的一端部設(shè)置有卡槽，卡槽用于固定待光飾葉片的榫頭，拉桿的另一端部穿過(guò)防護(hù)盒底面的通孔，將待光飾葉片的榫頭固定在防護(hù)盒內(nèi)部；

所述防護(hù)盒的一側(cè)壁上設(shè)置有進(jìn)氣邊擾流板，用于防護(hù)待光飾葉片的進(jìn)氣邊；

所述防護(hù)盒的一側(cè)壁上設(shè)置有排氣邊擾流板，用于防護(hù)待光飾葉片的排氣邊。

優(yōu)選的，還包括固定螺栓，所述固定螺栓穿過(guò)防護(hù)盒的一側(cè)壁對(duì)待光飾葉片的榫頭端面進(jìn)行固定。

優(yōu)選的，所述拉桿上設(shè)置有螺紋，所述防護(hù)盒的底面外側(cè)設(shè)置有螺母，螺母與拉桿螺紋連接，螺母緊壓在防護(hù)盒的底面上對(duì)拉桿進(jìn)行固定。

優(yōu)選的，所述進(jìn)氣邊擾流板和排氣邊擾流板均呈V形結(jié)構(gòu)，進(jìn)氣邊擾流板和排氣邊擾流板的V形夾角范圍均為90～150°。

優(yōu)選的，所述排氣邊擾流板與葉片排氣邊之間的距離為5mm～10mm；所述進(jìn)氣邊擾流板與葉片進(jìn)氣邊之間的距離為5mm～10mm。

一種渦輪葉片熱障涂層光飾防護(hù)方法，包括以下過(guò)程，

步驟1，對(duì)待光飾葉片表面的氣膜孔、尾劈縫、頂蓋孔采用融化石蠟進(jìn)行封堵；

步驟2，將待光飾葉片的榫頭放入防護(hù)盒中進(jìn)行固定，在待光飾葉片的進(jìn)氣邊上設(shè)置進(jìn)氣邊擾流板，在待光飾葉片的排氣邊上設(shè)置排氣邊擾流板；