[发明专利]一种用于航空发动机驱动连杆的防粘连涂层的制备方法

说明书

本发明涉及航空发动机零部件的防粘连表面处理技术领域，具体涉及一种用于航空发动机驱动连杆的防粘连涂层的制备方法，包括步骤1)采用大气等离子喷涂技术，将镍铝金属粉末喷涂到驱动连杆零件的对磨表面，形成NiAl合金过渡层；2)采用大气等离子喷涂技术，将铜铝合金粉末喷涂到NiAl合金过渡层上，形成铜铝合金防粘连面层，解决航空发动机等装备存在的匹配零件对磨粘连问题，延长零件使用寿命，提高装备使用性能。

技术领域

本发明涉及航空发动机零部件的防粘表面处理连技术领域，具体涉及一种 用于航空发动机驱动连杆的防粘连涂层的制备方法。

背景技术

军用航空发动机在工作状态下存在零部件接触表面的滑动、微振和冲击等 形式的摩擦磨损现象，因此在零部件表面设计使用热喷涂工艺制备耐磨防护涂 层来延长磨损零部件的使用寿命，包括等离子喷涂镍基合金涂层、氧化铝·氧化 钛陶瓷涂层、碳化钨/钴硬质合金涂层等等，新型先进航空发动机发动机零部件 还采用了刷式封严耐磨涂层。

热喷涂铜铝涂层具有良好的减磨性能和限制疲劳裂纹扩展的性能，被用于 航天航空、核电及船舶等装备零件上，提高零件合金材料的耐微振磨损性能， 延长零件使用寿命。

某些航空发动机零件是通过嵌合、螺钉连接装配，这些零部件在高温工作 环境下由于承受发动机振动载荷或螺钉紧固载荷的作用，出现与匹配零部件的 粘连和咬合故障，需要从零件结构、材料设计，或者表面涂层技术解决。与材 料和零件设计相比，热喷涂涂层技术具有成本低、加工简单、容易实施等优点， 但热喷涂防粘连涂层技术还没有得到充分的研究，也没有在航空发动机等装备 上得到有针对性的工程化应用和验证。

发明内容

本发明的目的在于解决航空发动机等装备存在的匹配零件对磨粘连问题， 延长零件使用寿命，提高装备使用性能。

本发明的技术方案如下：

一种用于航空发动机驱动连杆的防粘连涂层的制备方法，包括以下步骤：

1)采用大气等离子喷涂技术，将镍铝金属粉末喷涂到驱动连杆的对磨装配 表面，形成NiAl合金过渡层；

2)采用大气等离子喷涂技术，将铜铝合金粉末喷涂到NiAl合金过渡层上， 形成铜铝合金防粘连面层。

所述的一种用于航空发动机驱动连杆的防粘连涂层的制备方法，所述步骤 2)中铜铝合金防粘连面层的HR15T表面洛氏硬度在75HR15T～87HR15T范围内， 厚度不大于0.15mm。

所述的一种用于航空发动机驱动连杆的防粘连涂层的制备方法，所述铜铝 合金防粘连面层的HR15T表面洛氏硬度的调整方法为将铝、铁合金元素全部溶 入铜金属晶体中，形成饱和或过饱和固溶体铜基合金来实现固溶强化，同时通 过热喷涂工艺技术和过程控制来进一步调整铜铝合金防粘连面层的HR15T表面 洛氏硬度，在满足上述HR15T表面洛氏硬度技术要求的条件下，通过大气等离 子喷涂、火焰喷涂、超音速火焰喷涂等热喷涂技术喷涂涂层，控制涂层中的孔 隙、氧化物及未熔颗粒含量及大小，喷涂后进行喷涂涂层边缘清理并完成必要 的涂层表面机加工，交付发动机装配和使用。

所述的一种用于航空发动机驱动连杆的防粘连涂层的制备方法，步骤1)中 大气等离子喷涂NiAl合金过渡层时，使用氩气和氢气为工作气体，其中氩气42～ 48slpm、氢气6～10slpm、电流为480～540A、送粉速率27～34g/min、走枪速 率460～550mm/s。

所述的一种用于航空发动机驱动连杆的防粘连涂层的制备方法，步骤2)中 大气等离子喷涂铜铝合金防粘连面层时，使用氩气和氢气为工作气体，其中氩 气62～69slpm、氢气12～18slpm、电流为580～630A、送粉速率36～45g/min、 走枪速率350～450mm/s。