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乐鱼体育全站app下载:镍铬-碳化铬耐磨涂层的工艺研讨

发布时间:2021-09-07 00:15:55 | 来源:乐鱼全站app下载 作者:乐鱼娱乐app官网下载入口     
  

  现在,国内外许多军用航空发动机厂商对零件加工均选用了等离子喷涂防护技能,以进步发动机零件的耐磨损、抗高温等功用,来下降机件的作业温度,以进步航空发动机零件的运用寿命。其间,热喷涂是选用某种热源,将涂层资料加热至熔化或软化,并在高速气流的效果下使之雾化成微细熔滴或高温颗粒,以必定的速度喷射到通过预处理的基体外表,构成某种特别功用性防护涂层的一种外表强化技能。依据热源的不同,热喷涂可分为火焰喷涂、电弧喷涂、常压等离子喷涂、低压等离子喷涂、超音速火焰喷涂、爆破喷涂等。

  等离子喷涂在中小型航空发动机制作范畴得到广泛运用,它是以等离子弧作为热源,将粉末熔化并通过胀大的等离子气体高速喷射到经预先处理的基件外表构成涂层的进程。因为等离子弧温度高(弧柱中心温度可达15000~33000K)、热量会集,能熔化全部高熔点粉末资料,是一般火焰喷涂和电弧喷涂所不能到达的;因选用氩气等惰性气体作为等离子气体,氢气作为辅佐气体,大大下降了喷涂粉末的氧化程度,然后赋予涂层杂质含量低、纯度高级长处;此外,该种喷涂能量大、粉末粒子飞翔速度快,赋予了涂层高致密度(88%~90%),孔隙率(3%~8%)低、结合强度高(40~50MPa)的特色。

  南边公司现具有低压等离子喷涂设备、超音速火焰喷涂设备、大气等离子喷涂设备、火焰喷涂设备等,承当了多种中小型航空发动机机型零件功用防护涂层的出产与科研使命。其间,某航机的燃气涡轮作业叶片外表选用真空等离子喷涂镍钴铬铝钇钽六元素耐高温涂层,已到达国际先进水平。此外,公司还在新式耐磨涂层研讨方面也获得一些重大突破,如:选用Metco9M等离子喷涂设备,成功制备出了镍铬-碳化铬高温耐磨涂层,该涂层在高温环境以下具有抗颗粒、气蚀冲蚀和杰出的抗微动磨损性,且在900℃作业环境下仍有优秀的抗高温燃气氧化腐蚀(特别是硫化腐蚀)的功用;此外,因是有难熔碳化铬硬相与耐性杰出的镍铬合金相组成,赋予了该涂层较高的硬度、较好的机加工功用、结合强度高级特色,是开展新一代飞机发动机耐磨涂层的优秀候选涂层之一。

  但随着出产压力的添加,一台设备已不能满意出产要求,为保质保量按期完成使命,南边公司决议,在短期内将镍铬-碳化铬粉末投入到PRAXAIR7700新式等离子喷涂设备上进行批量出产。因启用的是新设备,且喷涂在结构不同的零件,这无疑大大添加了此次攻关使命的难度。

  南边公司喷涂线技能员与操作者一同投入到严重的出产攻关中去,迅速开展了从夹具的优化规划到每个工艺参数的研制等一系列作业中去。他们选用镍铬-碳化铬Cr3C225(Ni20Cr)作为此次喷涂原资料,某零件基体资料为高温合金,在其外表喷涂耐磨涂层镍铬-碳化铬,能到达耐磨的效果。所以,这次做的实验所选的试片基体资料为高温合金GH3030,选用大气等离子喷涂体系(PRAXAIR7700),并装备ABB六轴机械手+转台、1264型送粉器等等。

  在影响等离子喷涂涂层功用的很多工艺参数中,对主气流量(Ar)、次气流量(H2)、送粉量和电流这4个主要因素选用L9(43)进行正交实验。其他的喷涂参数:如载气为15SCFH,喷涂间隔为100mm。试件在喷涂前操作流程如下:查看外表应无任何毛刺和缺点对整个喷涂区域用航空汽油清洗再用丙酮清洗对喷涂区域吹砂粗化整理喷涂面剩余砂粒遮护喷涂整理剩余物。

  后续,南边公司喷涂攻关团队成员对不同工艺参数得到的试件涂层的显微硬度值进行级差剖析,通过级差剖析,优化相关的工艺参数,终究选出一组工艺参数进行随后的验证实验。

  终究,他们选用优化后的参数,别离喷涂金相试样、拉力试棒。在金相试样上喷涂厚度为0.20~0.40mm,选用LeciaDMI5000M检测设备,涂层显微安排的界面污染、界面别离、孔隙率、未熔颗粒等方面都契合相关技能要求。结合强度的测定办法是在结合强度试棒(25mm×50)的端面喷涂0.250.02mm左右厚度的涂层,用粘结剂在另一配对的试棒端面涂胶,再将两根拉力试棒固定及压紧,待胶水固化后进行拉伸,记载试棒拉断后的拉力,核算结合强度,得出其结合强度均匀>57.3MPa,契合相关技能要求。

  在确认最佳的工艺参数后,南边公司员工对零件模仿件进行了喷涂,工艺进程分为喷涂前预处理、喷涂、喷涂后处理,工艺流程为,清洗吹砂维护吹砂喷涂维护喷涂涂后整理查验。我们后来得出的经历是,喷涂前预处理非常重要,除油有必要完全,不然涂层结合力欠好,易构成涂层脱落等缺点;除用汽油和丙酮清洗外,还要对待喷涂部位进行吹砂,使零件外表洁净,粉末有必要烘干,以确保粉末洁净,不然,涂层简单发生裂纹;检测送粉率,送粉率不合格会构成涂层不合格;用试片查看硬度、金相,合格后方可喷涂零件;喷涂时有必要对零件进行冷却,使零件温度低于200℃,选用不同的喷涂设备对零件进行喷涂,详细喷涂操作按优化后的工艺参数进行。喷涂后铲除工件喷涂用维护夹具、高温防护胶带或其他耐热遮蔽物,将零件擦洗洁净。

  随后,攻关队员对零件模仿件外表涂层进行磨削加工。对机加后的模仿件外表涂层进行剖切检测(如图所示),成果零件外表涂层的外观、质量都契合相关技能要求。

  通过南边公司喷涂线整体员工一周的日日夜夜辛苦攻关,在确保本来航机出产使命的一同,不负众望,我们顺畅地完成了镍铬-碳化铬Cr3C225(Ni20Cr)工艺参数的开发,保质保量地完成了某航机的交给使命。

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