CN106498331A - 一种尾翼热障涂层的喷涂方法 - Google Patents

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霍文娟
李龙飞
孙丙辰
董平
许国娟
周伟强
杨东星
石世发
张忠亮
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Abstract

本发明涉及一种尾翼热障涂层的喷涂方法，属于热喷涂领域。本发明的喷涂方法，首先对整个尾翼的喷涂区域进行喷砂处理，要求喷涂区域粗糙度Ra≥8.0μm；然后喷涂NiCr底层和ZrO2面层，底层和面层的喷涂方向为：迎风面与顶棱喷涂方向采用沿宽度方向喷涂，正面与反面的喷涂方向沿着迎风面角度的方向。采用本发明的喷涂方法，尾翼涂层微观组织的均匀性、致密性得到了极大的改善，进而使涂层与尾翼之间的附着力得到了显著提高，喷涂后的有效涂层可达0.9mm，有效的解决了尾翼在飞行过程中烧蚀的问题，特别是迎风面的涂层质量能够满足现阶段的飞行要求。

Description

一种尾翼热障涂层的喷涂方法
技术领域
本发明涉及一种尾翼热障涂层的喷涂方法，属于热喷涂领域。
背景技术
尾翼是火箭弹的重要部件之一，主要保证火箭弹的飞行稳定性。当火箭弹飞行速度超过一定马赫数时，飞行时气动加热现象较为严重，会降低材料的强度、刚度和尾翼的承载能力，增大变形。随着火箭弹射程的增加，对尾翼的耐气动加热能力要求提高，特别是对于飞行时间较长的火箭弹，持续的气动热与气动冲刷会带来严重的烧蚀现象，使尾翼从前缘部分开始熔化，导致翼面破坏，影响尾翼对火箭弹的飞行稳定性的控制。解决尾翼烧蚀现象可采用在尾翼表面喷涂热障涂层的方法，而热障涂层作用的关键是看尾翼上喷涂热障涂层的有效厚度。喷涂热障涂层的厚度过低，耐烧蚀效果有限，但涂层的厚度过高会影响涂层与翼片的附着力，可能会导致热障涂层未完全发挥耐烧蚀效果前，就在气动冲刷下与翼片表面剥离。以目前常用的NiCr底层、ZrO2面层的热障涂层为例，采用传统喷涂工艺在尾翼上进行喷涂，热障涂层的有效厚度不超过0.4mm。如何能够在尾翼上提高喷涂热障涂层的有效厚度，是制约火箭弹长距离飞行稳定性的技术难点。
发明内容
本发明的目的是为了提高尾翼上喷涂热障涂层的有效厚度，而提供一种尾翼热障涂层的喷涂方法。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
本发明的一种尾翼热障涂层的喷涂方法，具体步骤如下：
1)表面预处理
对整个尾翼的喷涂区域进行喷砂处理，要求喷涂区域粗糙度Ra≥8.0μm；
2)喷涂NiCr底层
按照依次喷涂迎风面→顶棱→正面→反面的喷涂顺序完成对整尾翼喷涂NiCr底层，其中，迎风面与顶棱喷涂方向采用沿宽度方向喷涂，正面与反面的喷涂方向沿着迎风面角度的方向；各喷涂参数为：喷涂电流500-550A，喷涂电压55-60V，喷涂距离110-130mm，喷涂压道量与喷涂“光斑”直径比为1:3～1:5，送粉量为40-50g/min，喷涂厚度不超过0.3mm；
3)喷涂ZrO2面层
采用与喷涂NiCr底层相同的喷涂顺序、喷涂方向，在NiCr底层上喷涂ZrO2面层，各喷涂参数为：喷涂电流600-650A，喷涂电压65-70V，喷涂距离100-120mm，喷涂压道量与喷涂“光斑”直径比约为1:7～1:9，送粉量30-40g/min，喷涂厚度不超过0.6mm。
有益效果：
采用本发明的喷涂方法，尾翼涂层微观组织的均匀性、致密性得到了极大的改善，进而使涂层与尾翼之间的附着力得到了显著提高，喷涂后的有效涂层可达0.9mm，有效的解决了尾翼在飞行过程中烧蚀的问题，特别是迎风面的涂层质量能够满足现阶段的飞行要求。
附图说明
图1为尾翼需要喷涂面的示意图；
图2为迎风面、顶棱喷涂方向的示意图；
图中，1-正面，2-迎风面，3-顶棱，4-反面。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的内容作进一步的说明：
实施例
如图1所示，采用本发明的喷涂方法对某火箭弹尾翼进行喷涂，具体步骤如下：
1)表面预处理
对整个尾翼的喷涂区域进行喷砂处理，要求喷涂区域粗糙度Ra≥8.0μm。
2)喷涂NiCr底层
喷涂顺序为先喷涂迎风面→顶棱→正面→反面，迎风面与顶棱喷涂方向采用沿着宽度方向喷涂，如图所示，正面与反面的喷涂方向沿着迎风面角度的方向。各喷涂参数为：喷涂电流500A，喷涂电压55-60V，喷涂距离110-120mm，喷涂压道量与喷涂“光斑”直径比为1:4，送粉量42-45g/min，喷涂厚度为0.3mm。
3)喷涂ZrO2面层
ZrO2面层的喷涂顺序、喷涂方向与NiCr底粉一致，调节喷涂参数，喷涂电流600A，喷涂电压65-70V，喷涂距离100-110mm，喷涂压道量与喷涂“光斑”直径比为1:8，送粉量32-35g/min，喷涂ZrO2厚度0.6mm。
该涂层整体厚度可达0.9mm，涂层耐高温性能和耐冲刷性能满足飞行过程中气动热和气动冲刷的要求。

Claims (1)

1.一种尾翼热障涂层的喷涂方法，其特征是：具体步骤如下：
1)表面预处理
对整个尾翼的喷涂区域进行喷砂处理，要求喷涂区域粗糙度Ra≥8.0μm；
2)喷涂NiCr底层
迎风面与顶棱喷涂方向采用沿宽度方向喷涂，正面与反面的喷涂方向沿着迎风面角度的方向；各喷涂参数为：喷涂电流500-550A，喷涂电压55-60V，喷涂距离110-130mm，喷涂压道量与喷涂“光斑”直径比为1:3～1:5，送粉量为40-50g/min；
3)喷涂ZrO2面层
采用与喷涂NiCr底层相同的喷涂方向，在NiCr底层上喷涂ZrO2面层，各喷涂参数为：喷涂电流600-650A，喷涂电压65-70V，喷涂距离100-120mm，喷涂压道量与喷涂“光斑”直径比约为1:7～1:9，送粉量30-40g/min。
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