CN106591821A - 一种加力泵蜗壳气蚀坑的冷喷涂修复方法 - Google Patents

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郭双全
何勇
张铀
罗奎林
陈海生
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    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C24/00—Coating starting from inorganic powder
    • C23C24/02—Coating starting from inorganic powder by application of pressure only
    • C23C24/04—Impact or kinetic deposition of particles

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Abstract

本发明涉及航空零部件维修技术领域，具体涉及一种加力泵蜗壳气蚀坑的冷喷涂修复方法，包括以下步骤：S1.将加力泵蜗壳气蚀坑打磨至露出金属光泽；S2.以铝合金复合粉末为修复材料，采用冷喷涂的方法对气蚀坑进行修复，所述铝合金复合粉末由Al和Al2O3组成，所述冷喷涂的参数为：气源为氮气，氮气的进口温度为450‑500℃，氮气的压力为0.8‑1.0MPa，送粉量为5‑6g/min；S3.然后将加力泵蜗壳打磨至表面粗糙度达到Ra1.6。本发明以铝合金复合粉末为修复材料，采用冷喷涂技术对航空发动机加力泵蜗壳气蚀坑进行修复，修复后零件无变形，修复区致密度达到100%，延长了航空发动机加力泵蜗壳的使用寿命，减少了航空发动机的维护成本，可广泛应用于航空发动机加力泵壳体气蚀坑的修复。

Description

一种加力泵蜗壳气蚀坑的冷喷涂修复方法
技术领域
本发明涉及航空零部件维修技术领域，具体涉及一种加力泵蜗壳气蚀坑的冷喷涂修复方法。
背景技术
某型航空发动机分解大修时发现加力泵蜗壳内壁出现局部气蚀坑而导致报废。加力泵蜗壳的材料为铸造铝合金，常规的修理方法是采用铝合金焊丝，用手工氩弧焊进行修复，该方法的缺点是由于铝合金在加热过程中容易吸收气体，同时铝合金也容易氧化，导致在焊接部位产生气孔和变形等缺陷，从而降低了零件的合格率。
随着涂层技术的发展，一种新型的喷涂技术---冷喷涂技术得到了快速发展。冷喷涂的原理是金属或金属陶瓷混合粉末添加到超声气体流中被加速冲击到金属表面而形成具有良好结合力的高密度涂层，它的优点是基体无热影响区，无有害残余拉应力，可形成厚涂层，涂层密度高等独特的优点。然而，目前没有公开报道过采用冷喷涂技术修复加力泵蜗壳气蚀坑，因此，本发明提高一种冷喷涂技术修复航空发动机加力泵蜗壳气蚀坑的方法，以弥补现有技术中的不足。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种加力泵蜗壳气蚀坑的冷喷涂修复方法，以铝合金复合粉末为修复材料，采用冷喷涂技术进行修复，修复后零件无变形，修复区致密度好。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种加力泵蜗壳气蚀坑的冷喷涂修复方法，包括以下步骤：
S1.将加力泵蜗壳气蚀坑打磨至露出金属光泽；
S2.以铝合金复合粉末为修复材料，采用冷喷涂的方法对气蚀坑进行修复，所述铝合金复合粉末由Al和Al2O3组成，所述冷喷涂的参数为：气源为氮气，氮气的进口温度为450-500℃，氮气的压力为0.8-1.0MPa，送粉量为5-6g/min；
S3.然后将加力泵蜗壳打磨至表面粗糙度达到Ra1.6。
进一步地，所述铝合金复合粉末通过喷枪喷出，喷枪与加力泵蜗壳的距离为10-15mm。
更进一步地，，所述喷枪的移动速度为2-3mm/s。
进一步地，所述铝合金复合粉末由质量百分比为75-85%Al和15-25%的Al2O3组成。
更进一步地，所述铝合金复合粉末的粒径为45-90μm。
更进一步地，所述铝合金复合粉末由质量百分比为80%Al和20%的Al2O3组成。
进一步地，所述打磨均为手工打磨。
本发明的有益效果是：本发明以铝合金复合粉末为修复材料，采用冷喷涂技术对航空发动机加力泵蜗壳气蚀坑进行修复，修复后零件无变形，修复区致密度达到100%，满足一个工作寿命的要求，延长了航空发动机加力泵蜗壳的使用寿命，减少了航空发动机的维护成本，可广泛应用于航空发动机加力泵壳体气蚀坑的修复。
具体实施方式
下面结合实施例进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。
实施例1
某型航空发动机加力泵蜗壳气蚀坑超标，现将气蚀坑进行手工打磨，露出金属光泽；以铝合金复合粉末为修复原材料，采用冷喷涂的方法进行修复，所述铝合金复合粉末的粒度为45-90μm，由重量百分比为80%的Al和20%的Al2O3组成。冷喷涂参数为气源为氮气，氮气的进口温度为450 ℃，压力为1.0 MPa，送粉量为5.5 g/min，喷枪与基体表面的距离为12 mm，喷枪移动速度为2 mm/s。冷喷涂完后进行手工打磨，使表面粗糙度达到Ra 1.6，经过一个工作时间的考核后，无掉块等现象发生，满足使用要求。
实施例2
某型航空发动机加力泵蜗壳气蚀坑超标，现将气蚀坑进行手工打磨，露出金属光泽；以铝合金复合粉末为修复原材料，采用冷喷涂的方法进行修复，所述铝合金复合粉末的粒度为45-90μm，由重量百分比为75%的Al和25%的Al2O3组成。冷喷涂参数为气源为氮气，氮气的进口温度为500 ℃，压力为0.8 MPa，送粉量为5 g/min，喷枪与基体表面的距离为15mm，喷枪移动速度为3 mm/s。冷喷涂完后进行手工打磨，使表面粗糙度达到Ra 1.6，经过一个工作时间的考核后，无掉块等现象发生，满足使用要求。
实施例3
某型航空发动机加力泵蜗壳气蚀坑超标，现将气蚀坑进行手工打磨，露出金属光泽；以铝合金复合粉末为修复原材料，采用冷喷涂的方法进行修复，所述铝合金复合粉末的粒度为45-90μm，由重量百分比为85%的Al和15%的Al2O3组成。冷喷涂参数为气源为氮气，氮气的进口温度为480 ℃，压力为0.9 MPa，送粉量为6 g/min，喷枪与基体表面的距离为10mm，喷枪移动速度为2.5 mm/s。冷喷涂完后进行手工打磨，使表面粗糙度达到Ra 1.6，经过一个工作时间的考核后，无掉块等现象发生，满足使用要求。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (7)

1.一种加力泵蜗壳气蚀坑的冷喷涂修复方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.将加力泵蜗壳气蚀坑打磨至露出金属光泽；
S2.以铝合金复合粉末为修复材料，采用冷喷涂的方法对气蚀坑进行修复，所述铝合金复合粉末由Al和Al2O3组成，所述冷喷涂的参数为：气源为氮气，氮气的进口温度为450-500℃，氮气的压力为0.8-1.0MPa，送粉量为5-6g/min；
S3.然后将加力泵蜗壳打磨至表面粗糙度达到Ra1.6。
2.根据权利要求1所述的一种加力泵蜗壳气蚀坑的冷喷涂修复方法，其特征在于，所述铝合金复合粉末通过喷枪喷出，喷枪与加力泵蜗壳的距离为10-15mm。
3.根据权利要求2所述的一种加力泵蜗壳气蚀坑的冷喷涂修复方法，其特征在于，所述喷枪的移动速度为2-3mm/s。
4.根据权利要求1所述的一种加力泵蜗壳气蚀坑的冷喷涂修复方法，其特征在于，所述铝合金复合粉末由质量百分比为75-85%Al和15-25%的Al2O3组成。
5.根据权利要求4所述的一种加力泵蜗壳气蚀坑的冷喷涂修复方法，其特征在于，所述铝合金复合粉末的粒径为45-90μm。
6.根据权利要求5所述的一种加力泵蜗壳气蚀坑的冷喷涂修复方法，其特征在于，所述铝合金复合粉末由质量百分比为80%Al和20%的Al2O3组成。
7.根据权利要求1-6任意一项所述的一种加力泵蜗壳气蚀坑的冷喷涂修复方法，其特征在于，所述打磨均为手工打磨。
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