CN109112465A - 一种新型起落架钛合金轴再制造修理方法 - Google Patents

一种新型起落架钛合金轴再制造修理方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种新型起落架钛合金轴再制造修理方法，包括以下步骤：一：退镀，用化学方法去除轴上的表面铬层；二：磨修，磨削去除轴的表面缺陷，磨削量以去除表面划伤、裂纹等缺陷为原则，单边磨削量不超过0.2mm；三：喷前处理，确保轴内部无应力、无损伤、表面洁净；四：喷砂，采用180目白刚玉对轴的待喷涂表面喷砂毛化；五：喷涂，采用爆炸喷涂在轴上得到要求厚度的涂层；六：磨削，磨削轴的喷涂表面恢复其原有尺寸精度；七：检测，检查修复后轴上有无缺陷；八：涂耐磨层，在轴的未喷涂作用面上涂抹BAП‑2固体膜润滑剂。本发明能够解决钛合金轴尺寸恢复及镀铬次数超限的问题；复后的涂层表面状态良好，结合强度高。

Description

一种新型起落架钛合金轴再制造修理方法
技术领域
本发明涉及飞机轴类零件维修技术领域，具体的说是一种新型起落架钛合金轴再制造修理方法。
背景技术
目前，钛及钛合金在航空工业中得到了广泛的应用，在其表面镀覆涂层能提高表面硬度、耐腐蚀性，耐磨性。钛合金轴为飞机着陆系统中用于传递前轮转弯扭力的重要零部件，由于使用频率高、传递载荷大，不可避免的出现损伤，其中以表面磨损、划伤、镀层皲裂为最主要损伤形式，约占整个零件报废总量的90％以上。
目前，针对该型钛合金轴的损伤，尚无很好的修复工艺方法，多采用换新的手段来满足系统的功能需求，由于该零件对材料力学性能、加工的尺寸和形位精度有着较高的要求，制造工艺复杂，零件的加工合格率较低，换新成本较高。
而且，传统钛合金轴常规维修为电镀硬铬工艺，由于传统镀铬工艺镀层表面为拉应力，根据工艺规定，钛合金加大镀铬一般控制在单边0.1mm以内，且存在粗晶、磨削网纹、密封性差、氢脆、环境污染等问题，给产品修理的生产和质量带来了较多的问题，且随着三次大修的开展，钛合金镀铬次数超限，常规镀铬越来越难以满足修理需要。
发明内容
为了避免和解决上述技术问题，本发明提出了一种新型起落架钛合金轴再制造修理方法。
本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：
一种新型起落架钛合金轴再制造修理方法，包括以下步骤：
步骤一：退镀，用化学方法去除轴上的表面铬层。
步骤二：磨修，磨削去除轴的表面缺陷，磨削量以去除表面划伤、裂纹等缺陷为原则，单边磨削量不超过0.2mm。
步骤三：喷前处理，确保轴内部无应力、无损伤、表面洁净。
步骤四：喷砂，采用180目白刚玉对轴的待喷涂表面喷砂毛化。
步骤五：喷涂，采用爆炸喷涂在轴上得到要求厚度的涂层。
步骤六：磨削，磨削轴的喷涂表面恢复其原有尺寸精度。
步骤七：检测，检查修复后轴上有无缺陷。
步骤八：涂耐磨层，在轴的未喷涂作用面上涂抹BAП-2固体膜润滑剂。
进一步的，所述步骤三包括：
1)消应力，在真空炉中对磨修后的轴去应力退火。
2)无损探伤，荧光探伤，轴上无裂纹。
3)除油清洗，选用工业丙酮，使用棉布对轴上待喷涂部位清洗，彻底去除表面油污。
进一步的，所述步骤五包括：
1)将氧气和燃料气体通过阀门系统注入燃烧室。
2)注入雾化的碳化钨粉末和阻止回火的氮气。
3)火花塞点燃混合气体产生爆轰波，粉末被加热并以超音速沿枪管直线喷射到工件表面。
4)在枪管中通入氮气，清洁燃烧残留粉末，为下一次爆轰做准备。
进一步的，所述步骤五的过程每秒重复1～10次以获得预期厚度的涂层。
进一步的，所述步骤五中喷涂后需预留0.10mm的磨削加工余量。
进一步的，所述爆炸喷涂的枪管长度为1m，以使气体爆炸产生的爆炸波可加速形成具有超音速的爆轰波。
进一步的，所述步骤八中涂抹后BAП-2固体膜润滑剂的厚度为5～10μm。
本发明的有益效果是：
1、采用爆炸喷涂工艺，能够解决钛合金轴尺寸恢复及镀铬次数超限的问题；且复后的涂层表面状态良好，结合强度高，能够满足零件的装配和使用要求。
2、本发明工序流程合理、简明，能够实现同类损伤的修复，可用于解决同类技术问题。
3、本发明所采用的修复技术和修复工艺，能够保证修复质量，且风险可控。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1为本发明中待修复合金轴的示意图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面对本发明进一步阐述。
如图1所示，一种新型起落架钛合金轴再制造修理方法，包括以下步骤：
步骤一：退镀，用化学方法去除轴上的表面铬层。
步骤二：磨修，磨削去除轴的表面缺陷，磨削量以去除表面划伤、裂纹等缺陷为原则，单边磨削量不超过0.2mm(表面无明显缺陷允许不进行)。
步骤三：喷前处理，确保轴内部无应力、无损伤、表面洁净；该过程包括：
1)消应力，按照Q/J11-3027-2002《钛合金的真空热处理》要求，在真空炉中对磨修后的轴去应力退火。
2)无损探伤，荧光探伤，轴上无裂纹。
3)除油清洗，选用工业丙酮，使用棉布对轴上待喷涂部位清洗，彻底去除表面油污。
步骤四：喷砂，保护非喷涂表面，采用180目白刚玉对轴的待喷涂表面喷砂毛化；
步骤五：喷涂，采用爆炸喷涂在轴上得到要求厚度的涂层；
所述喷涂过程包括：
1)将氧气和燃料气体通过阀门系统注入燃烧室，一般的燃料气体为乙炔气体。
2)注入雾化的碳化钨粉末和阻止回火的氮气，其中，粉末粒径通常小于0.1mm。
3)火花塞点燃混合气体产生爆轰波，粉末被加热并以超音速沿枪管直线喷射到工件表面。
4)在枪管中通入氮气，清洁燃烧残留粉末，为下一次爆轰做准备。
在步骤五中，上述的喷涂过程每秒可重复1～10次，通过不断重复上述步骤，可获得预期厚度的涂层，喷涂后预留0.10mm磨削加工余量；爆炸喷涂的枪管为1m，要比超音速火焰喷涂喷枪长得多，只有当爆炸喷涂喷枪枪管足够长时，气体爆炸产生的爆炸波才可以加速形成具有超音速的爆轰波。
步骤六：磨削，磨削轴的喷涂表面恢复其原有尺寸精度。
步骤七：检测，检查修复后轴上有无缺陷。
步骤八：涂耐磨层，在轴的未喷涂作用面上涂抹BAП-2固体膜润滑剂，该作用面包括轴上的螺纹部、轴的两端面、具备精度等级要求的表面，并保证涂抹后BAП-2固体膜润滑剂的厚度为5～10μm。
在完成上述工艺步骤后，对修复后轴的外观进行检查，经对合金轴的检测后，得到如下表格的技术指标：
采用爆炸喷涂技术是一种高速热喷涂技术，综上所述，其涂层质量高，致密性好，结合强度高，对基体组织影响小、无氢脆、环境污染低，在制备代铬用碳化钨涂层时具有非常大的优势，可保证零件使用的可靠性，具备一定的创新价值，可为同类问题处理提供借鉴。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (7)

1.一种新型起落架钛合金轴再制造修理方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一：退镀，用化学方法去除轴上的表面铬层；
步骤二：磨修，磨削去除轴的表面缺陷，磨削量以去除表面划伤、裂纹等缺陷为原则，单边磨削量不超过0.2mm；
步骤三：喷前处理，确保轴内部无应力、无损伤、表面洁净；
步骤四：喷砂，采用180目白刚玉对轴的待喷涂表面喷砂毛化；
步骤五：喷涂，采用爆炸喷涂在轴上得到要求厚度的涂层；
步骤六：磨削，磨削轴的喷涂表面恢复其原有尺寸精度；
步骤七：检测，检查修复后轴上有无缺陷；
步骤八：涂耐磨层，在轴的未喷涂作用面上涂抹BAП-2固体膜润滑剂。
2.根据权利要求1所述的一种新型起落架钛合金轴再制造修理方法，其特征在于：所述步骤三包括：
1)消应力，在真空炉中对磨修后的轴去应力退火；
2)无损探伤，荧光探伤，轴上无裂纹；
3)除油清洗，选用工业丙酮，使用棉布对轴上待喷涂部位清洗，彻底去除表面油污。
3.根据权利要求1所述的一种新型起落架钛合金轴再制造修理方法，其特征在于：所述步骤五包括：
1)将氧气和燃料气体通过阀门系统注入燃烧室；
2)注入雾化的碳化钨粉末和阻止回火的氮气；
3)火花塞点燃混合气体产生爆轰波，粉末被加热并以超音速沿枪管直线喷射到工件表面；
4)在枪管中通入氮气，清洁燃烧残留粉末，为下一次爆轰做准备。
4.根据权利要求3所述的一种新型起落架钛合金轴再制造修理方法，其特征在于：所述步骤五的过程每秒重复1～10次以获得预期厚度的涂层。
5.根据权利要求3所述的一种新型起落架钛合金轴再制造修理方法，其特征在于：所述步骤五中喷涂后需预留0.10mm的磨削加工余量。
6.根据权利要求3所述的一种新型起落架钛合金轴再制造修理方法，其特征在于：所述爆炸喷涂的枪管长度为1m，以使气体爆炸产生的爆炸波可加速形成具有超音速的爆轰波。
7.根据权利要求1所述的一种新型起落架钛合金轴再制造修理方法，其特征在于：所述步骤八中涂抹后BAП-2固体膜润滑剂的厚度为5～10μm。
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