CN108950457A - 一种叶轮罩类零件热喷涂方法 - Google Patents

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周权
辛玉武
刘慧�
徐奉鑫
张彦飞
曲延龙
孙振淋
陆山
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    • 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
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    • C23C4/12—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge characterised by the method of spraying

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Abstract

一种叶轮罩类零件热喷涂方法，通过清洗、吹砂、分段后，再采用“分段选区”的自动喷涂行程对叶轮罩类零件流道面进行喷涂，既保证了涂层在喷涂部位良好的覆盖性，又可以防止直径尺寸较小流道面倒角处涂层过快向上生长，增加了涂层致密性，消除了涂层进行机械加工后形成的“疏松槽”，本发明保证了叶轮罩类零件流道面整体范围厚度的一致性，可用机械人控制程序一次设置完成，设置过程方便、快捷，具有高效生产率。

Description

一种叶轮罩类零件热喷涂方法
技术领域
本发明涉及一种热喷涂方法，尤其是一种叶轮罩类零件热喷涂方法。
背景技术
多种叶轮罩类零件流道表面需要进行热喷涂处理以赋予表面新的特性，由于机械人持喷枪对零件进行热喷涂具有良好保护操作者与精确控制参数等优点，现代热喷涂工艺均采用机械人持喷枪对零件进行热喷涂处理。叶轮罩类零件流道喷涂面为曲面腔体结构，呈现“喇叭口”形状，喷涂面直径尺寸沿轴向方向渐变，此类零件在热喷涂过程中往往产生如下问题：
热喷涂焰流中心区域喷涂直径尺寸较大的流道面时，焰流边缘区域会喷涂在直径尺寸较小流道面的倒角处，使此部位的涂层沿轴向方向生长，涂层沿轴向方向生长将对涂层垂直于喷涂面生长产生阻碍作用，导致直径尺寸较小流道面的倒角处涂层致密性差，涂层疏松。涂层进行机械加工后，出现涂层“疏松槽”。
发明内容
本发明的目的是提供一种叶轮罩类零件热喷涂方法，此热喷涂方法满足以下几点：
1)增加叶轮罩类零件流道喷涂表面直径尺寸较小区域倒角处涂层的致密性；
2)热喷涂方法方便、快捷，具有高效生产率。
本发明的技术解方案为，一种叶轮罩类零件热喷涂方法包括以下步骤：
(1)喷涂前准备：采用有机溶剂对叶轮罩类零件需喷涂流道表面及邻近表面进行清洗至表面无可见油污，在空气中晾干后，采用防高温胶带对零件非喷涂部位进行防护；然后对零件喷涂流道面进行常规吹砂粗化处理，吹砂处理后，零件喷涂流道面应是均匀无金属光泽的粗糙表面，吹砂表面粗糙度要求Ra≥4；
(2)设定机械人自动喷涂点位：根据叶轮罩类零件流道表面轴向弧面长度，将流道表面沿轴向方向均分成4部分，每一部分轴向弧面长度相等，并将机械人自动喷涂点位设定在每部分的边界处，将喷涂点位沿直径由大到小方向依次为命名为P1、P2、P3、P4、P5；
(3)喷涂：对零件进行喷涂，喷涂过程分为三个阶段：第一阶段从P1点至P5点顺序喷涂2～3循环；第二阶段从P3点至P5点顺序往返喷涂，直至P3点至P5点之间的区域涂层厚度满足要求；第三阶段从P1点至P3点顺序往返喷涂，直至P1点至P3点之间的区域涂层厚度满足要求；喷涂过程中，喷枪与流道表面距离为热喷涂工艺参数中规定的喷涂距离值，且喷枪与流道表面切面呈45°～90°；
(4)最终检验：喷涂后去除零件防护工装，进行涂层检验。
所述的清洗用的有机溶剂为丙酮；所述的喷枪与流道表面切面呈90°。
本发明通过采用“分段选区”的自动喷涂行程对叶轮罩类零件流道面进行喷涂：“分段选区”喷涂行程的第一阶段对零件整体流道面进行喷涂2～3循环，既保证了涂层在喷涂部位良好的覆盖性，又可以防止直径尺寸较小流道面倒角处涂层过快向上生长；“分段选区”的喷涂行程在第二阶段集中对直径尺寸较小流道面一侧进行喷涂，抑制了此部位的倒角处涂层向上生长，增加了涂层致密性，消除了涂层进行机械加工后形成的“疏松槽”；“分段选区”喷涂行程的第三阶段集中对直径尺寸较大流道面一侧进行喷涂，保证了叶轮罩类零件流道面整体范围厚度的一致性。此外，“分段选区”的自动喷涂行程可用机械人控制程序一次设置完成，设置过程方便、快捷，具有高效生产率。
附图说明
图1为本发明涉及的叶轮罩类零件示意图。
具体实施方式
一种叶轮罩类零件热喷涂方法包括以下步骤：
(5)喷涂前准备：采用有机溶剂对叶轮罩类零件需喷涂流道表面及邻近表面进行清洗至表面无可见油污，在空气中晾干后，采用防高温胶带对零件非喷涂部位进行防护；然后对零件喷涂流道面进行常规吹砂粗化处理，吹砂处理后，零件喷涂流道面应是均匀无金属光泽的粗糙表面，吹砂表面粗糙度要求Ra≥4；
(6)设定机械人自动喷涂点位：根据叶轮罩类零件流道表面轴向弧面长度，将流道表面沿轴向方向均分成4部分，每一部分轴向弧面长度相等，并将机械人自动喷涂点位设定在每部分的边界处，将喷涂点位沿直径由大到小方向依次为命名为P1、P2、P3、P4、P5；
(7)喷涂：对零件进行喷涂，喷涂过程分为三个阶段：第一阶段从P1点至P5点顺序喷涂2～3循环；第二阶段从P3点至P5点顺序往返喷涂，直至P3点至P5点之间的区域涂层厚度满足要求；第三阶段从P1点至P3点顺序往返喷涂，直至P1点至P3点之间的区域涂层厚度满足要求；喷涂过程中，喷枪与流道表面距离为热喷涂工艺参数中规定的喷涂距离值，且喷枪与流道表面切面呈45°～90°；
(8)最终检验：喷涂后去除零件防护工装，进行涂层检验。
所述的清洗用的有机溶剂为丙酮；所述的喷枪与流道表面切面呈90°。
实施例1
某叶轮罩类零件流道面需热喷涂厚度为0.7mm～1.0mm镍铝涂层，零件流道面内径尺寸为流道面轴向弧面长度为240mm。要求流道面镍铝涂层具有良好的致密性，流道面内径尺寸为一侧倒角处的涂层在机械加工后不允许存在“疏松槽”。其具体的实施方法如下：
(1)喷涂前准备：采用丙酮对零件需喷涂流道表面及邻近表面进行清洗至表面无可见油污，然后在空气中晾干；采用铝箔防高温胶带对零件非喷涂部位进行防护；对零件喷涂流道面进行吹砂粗化处理，吹砂后，零件喷涂流道面呈现无金属光泽的粗糙表面，吹砂表面粗糙度Ra5.4；
(2)设定机械人自动喷涂点位：根据叶轮罩类零件流道表面轴向弧面长度，将流道表面沿轴向方向均分成4部分，每一部分轴向弧面长度为60mm，并将机械人自动喷涂点位设定在每部分的边界处，将喷涂点位沿直径由大到小方向依次为命名为P1、P2、P3、P4、P5；
(3)喷涂：对零件进行喷涂，喷涂过程分为三个阶段：第一阶段从P1点至P5点顺序喷涂3个循环；第二阶段从P3点至P5点顺序往返喷涂，直至P3点至P5点之间的区域涂层厚度达到0.7mm～1.0mm之间；第三阶段从P1点至P3点顺序往返喷涂，直至P1点至P3点之间的区域涂层厚度达到0.7mm～1.0mm之间；喷涂过程中，喷枪与流道表面距离为热喷涂工艺参数中规定的喷涂距离值60mm，且喷枪与流道表面切面呈75°；
(4)最终检验：喷涂后去除防高温胶带，进行涂层检验。
最终结果：镍铝涂层致密性优异、均匀一致，涂层厚度均在0.7mm～1.0mm之间，且流道面内径尺寸为一侧倒角处的涂层在机械加工后无“疏松槽”。

Claims (3)

1.一种叶轮罩类零件热喷涂方法，其特征在于，所述的方法包括以下步骤：
(1)喷涂前准备：采用有机溶剂对叶轮罩类零件需喷涂流道表面及邻近表面进行清洗至表面无可见油污，在空气中晾干后，采用防高温胶带对零件非喷涂部位进行防护；然后对零件喷涂流道面进行常规吹砂粗化处理，吹砂处理后，零件喷涂流道面应是均匀无金属光泽的粗糙表面，吹砂表面粗糙度要求Ra≥4；
(2)设定机械人自动喷涂点位：根据叶轮罩类零件流道表面轴向弧面长度，将流道表面沿轴向方向均分成4部分，每一部分轴向弧面长度相等，并将机械人自动喷涂点位设定在每部分的边界处，将喷涂点位沿直径由大到小方向依次为命名为P1、P2、P3、P4、P5；
(3)喷涂：对零件进行喷涂，喷涂过程分为三个阶段：第一阶段从P1点至P5点顺序喷涂2～3循环；第二阶段从P3点至P5点顺序往返喷涂，直至P3点至P5点之间的区域涂层厚度满足要求；第三阶段从P1点至P3点顺序往返喷涂，直至P1点至P3点之间的区域涂层厚度满足要求；喷涂过程中，喷枪与流道表面距离为热喷涂工艺参数中规定的喷涂距离值，且喷枪与流道表面切面呈45°～90°；
(4)最终检验：喷涂后去除零件防护工装，进行涂层检验。
2.如权利要求1所述的一种叶轮罩类零件热喷涂方法，其特征在于，所述的清洗用的有机溶剂为丙酮。
3.如权利要求1所述的一种叶轮罩类零件热喷涂方法，其特征在于，所述的喷枪与流道表面切面呈90°。
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