[發明專利]用于安裝高溫應變計的火焰噴涂工藝

在審

• 申請號: 202111185604.4
• 申請日: 2021-10-12
• 公開（公告）號: CN113943913A
• 公開（公告）日: 2022-01-18
• 發明（設計）人: 文華;張再德;李建華;陳亞農;郭天才;張勇;夏清
• 申請（專利權）人: 中國航發湖南動力機械研究所
• 主分類號: C23C4/129
• 分類號: C23C4/129;C23C4/02;G01B21/32
• 代理公司: 長沙智嶸專利代理事務所(普通合伙) 43211
• 代理人: 李婷婷

本發明公開了一種用于安裝高溫應變計的火焰噴涂工藝，包括以下步驟：打磨處理，對試驗件上用于應變計安裝的安裝區域進行打磨或噴砂；清洗處理，對試驗件的安裝區域進行清洗；噴涂結合層，將活性材料一噴涂在試驗件的安裝區域，形成結合層；噴涂預先涂層，將活性材料二噴涂在結合層上，形成預先涂層；固定應變計，將應變計固定在預先涂層上；噴涂覆蓋涂層，將活性材料二在應變計的其余面和預先涂層的未被應變計遮蓋的部分上進行分區域噴涂；結合層、預先涂層和覆蓋涂層形成中間高、四周低的塔形結構涂層。本發明的用于安裝高溫應變計的火焰噴涂工藝，塔形結構層用于抵御流道熱氣流沖刷和協調熱沖擊變形。

技術領域

本發明涉及高溫應變計安裝領域，特別地，涉及一種用于安裝高溫應變計的火焰噴涂工藝。

背景技術

現有航空發動機研制中，對高溫部件(600℃～1000)的應力測量主要依賴于高溫應變計。通過對試驗件表面處理，然后進行高溫火焰噴涂預制涂層，在將高溫應變計固定覆蓋在涂層之中。目前，高溫動態應變測量主要采用高溫應變計直接測量的方法，然而，動應力的測點位置處，往往受到高溫焰流的沖刷和高強度的離心加速度的影響，故對噴涂層的可靠性、存活性有非常高的要求?，F有專利CN 10784371A應變計的安裝方法，具體公開了整套高溫應變計的安裝方法，其中噴涂安裝高溫應變計的涂層一共分結合層、預先涂層、第一覆蓋層、第二覆蓋層、最終涂層，共計5層，但是由于需要經過5次噴涂形成5層涂層，工藝繁瑣。現有專利中沒有對結合層、預先涂層、最終涂層的噴涂區域面積和厚度進行有效控制，5層涂層在抵御氣流沖刷和離心力等橫向力作用時，由于涂層的剪切強度較低，以及焰流熱沖擊過程時涂層沒有足夠的容限，涂層發生了快速變形，最終導致不同涂層之間發生開裂或剝離，以及涂層邊緣處也發生了快速的氧化剝離，從而使得噴涂層的可靠性、存活性降低，進一步降低了高溫應變計安裝穩定性。

發明內容

本發明提供了一種安裝高溫應變計的火焰噴涂，以解決在高溫動態應變測量中，高溫應變計火焰噴涂的涂層可靠性差的技術問題。

本發明采用的技術方案如下：

一種用于安裝高溫應變計的火焰噴涂工藝，包括以下步驟：

打磨處理，對試驗件上用于應變計安裝的安裝區域進行打磨或噴砂，使安裝區域的表面粗糙化；

清洗處理，對試驗件的安裝區域進行清洗；

噴涂結合層，將活性材料一噴涂在試驗件的安裝區域，形成結合層；

噴涂預先涂層，將活性材料二噴涂在結合層上，形成預先涂層；

固定應變計，將應變計固定在預先涂層上，應變計的一表面貼附于預先涂層；

噴涂覆蓋涂層，將活性材料二在應變計的其余面和預先涂層的未被應變計遮蓋的部分上進行分區域噴涂，形成中間凸起的覆蓋涂層；

結合層、預先涂層和覆蓋涂層形成中間高、四周低的塔形結構涂層，塔形結構層涂層用于抵御流道熱氣流沖刷和協調熱沖擊變形。

進一步地，固定應變計具體包括以下步驟：將應變計緊貼在預先涂層上，將多條高溫膠帶橫跨應變計并將應變計粘貼于預先涂層上，多條高溫膠帶平行間隔布設，相鄰兩條高溫膠帶之間形成窗口。

進一步地，噴涂覆蓋涂層具體包括以下步驟：在窗口區域噴涂形成不連續的第一涂層，去除高溫膠帶；在預先涂層的四周邊框處粘貼高溫膠帶，并保證第一涂層上無高溫膠帶，在預先涂層無高溫膠帶區域和第一涂層上進行噴涂，使得在第一涂層上覆蓋的涂層厚度大于等于在預先涂層上覆蓋的涂層厚度，以形成凹凸相間的連續的第二涂層，去除高溫膠帶。

進一步地，第一涂層的厚度為高溫應變計厚度的60％～70％。

進一步地，第二涂層與預先涂層四周邊框處的邊距為1mm～2mm。

進一步地，相鄰兩條高溫膠帶之間的窗口寬度等于高溫膠帶的寬度。