CN111455305A - 一种具有转角喷涂区域零件的喷涂方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具有转角喷涂区域零件的喷涂方法，属于零件热喷涂领域。依次包括以下步骤：S1：将零件的平面区域和转角区域的喷涂长度输入到喷涂设备中；S2：根据零件转角区域的转角角度计算出平面区域和转角区域的喷涂移动速度比例，然后按照比例将平面区域和转角区域的喷涂移动速度输入到喷涂设备中；S3：清洗零件并对零件进行表面粗糙度处理，然后将零件安装在旋转机架上并启动旋转机架，S4：然后启动喷涂设备对零件的待喷涂区域进行喷涂，本发明使工作人员在已知零件转角角度的情况下，快速得出平面区域和转角区域的喷涂移动速度比例，缩短了工艺开发的时间，提高了生产效率。
Description
技术领域
本发明涉及零件热喷涂领域，具体涉及一种具有转角喷涂区域零件的喷涂方法。
背景技术
目前的发动机、燃气轮机等压气机部位经常采用热喷涂工艺制备封严涂层来控制叶片与机匣间隙。如果采用直线型机匣喷涂的话，涂层由于缺少保护，边角位置容易脱落掉块而损坏发动机，因此现在越来越多地采用U型、V型、L型等结构槽使涂层被包裹于零件内，目前已广泛应用于航空航天飞机、大功率火箭、军用及民用飞机和多种舰船的发动机。由于在同一水平基准长度内，零件转角区域的涂层长度大于平面区域的涂层长度，因此现有的机匣喷涂方式对具有转角喷涂区域的零件进行喷涂时，容易产生一个区域厚度增长过快将另一区域涂层挤压，使边角涂层出现沟槽、疏松等缺陷。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提出了一种具有转角喷涂区域零件的喷涂方法，具体技术方案如下：
一种具有转角喷涂区域零件的喷涂方法，依次包括以下步骤：
S1：将零件的平面区域和转角区域的喷涂长度输入到喷涂设备中；
S2：根据零件转角区域的转角角度计算出平面区域和转角区域的喷涂移动速度比例，然后按照比例将平面区域和转角区域的喷涂移动速度输入到喷涂设备中；
S3：清洗零件并对零件进行表面粗糙度处理，然后将零件安装在旋转机架上并启动旋转机架，
S4：然后启动喷涂设备对零件的待喷涂区域进行喷涂。
作为优选，所述步骤S2中平面区域和转角区域的喷涂移动速度比例的计算公式为：
其中：V转为转角区域的喷涂移动速度；
V平为平面区域的喷涂移动速度；
∝为转角区域的转角角度。
作为优选，所述步骤S3中零件清洗使用的清洗液为丙酮。
本发明中采用清洗液丙酮对零件清洗，使零件的待喷涂区域能够在喷涂时保持清洁，并且丙酮极易挥发，不会在清洗完成后残留在零件表面。
作为优选，所述步骤S3中表面粗糙度处理为使用棕刚玉砂将零件吹砂至粗糙度为2-3.5μm，然后清理残留沙粒。
本发明在零件进行喷涂之前对零件进行表面粗糙度处理，使零件在喷涂过程中不会出现因表面粗糙度较大而影响喷涂效果的问题。
作为优选，所述步骤S3中的旋转机架包括转台以及设置在转台上并用于夹持多组零件的固定工装。
本发明通过将多组零件固定在固定工装内，并将固定工装设置在转台上，使喷涂设备能够同时对多个零件进行喷涂，提高了本发明的喷涂掉率。
作为优选，所述旋转机架的旋转速度为90±5转/分。
作为优选，所述步骤S4中喷涂设备的喷嘴与零件喷涂表面的间距为140±5mm，喷涂设备的送粉速率35-40g/min。
作为优选，所述零件的截面形状包括“U”型、“V”型、“Y”型和“L”型。
作为优选，所述步骤1和步骤2中平面区域的喷涂长度、转角区域的喷涂长度以及转角区域的转角角度可直接通过零件测量或查看设计图纸得出。
本发明具有以下有益效果：
本发明根据零件转角区域的转角角度计算出平面区域和转角区域的喷涂移动速度比例，然后将平面区域和转角区域的喷涂移动速度输入到喷涂设备中。通过合适的平面区域和转角区域的喷涂移动速度，使零件转角区域的涂层厚度与平面区域的涂层厚度均匀增长、合理搭配，避免发生一个区域厚度增长过快将另一区域涂层挤压，造成边角沟槽、疏松等缺陷的情况发生。同时本发明使工作人员在已知零件转角角度的情况下，快速得出平面区域和转角区域的喷涂移动速度比例，缩短了工艺开发的时间，提高了生产效率。
附图说明
图1为本发明实施例1中零件为U形槽回转零件的示意图；
图2为本发明中旋转机架的结构示意图；
图3为本发明实施例1中零件为V形槽回转零件的示意图；
图4为本发明中转角角度α与平面区域和转角区域的喷涂移动速度的拟合关系图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
实施例
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连通'、”相连”、“连接“应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
实施例1
参见图1和图2，本实施例中的零件为U形槽回转零件，喷涂区域直径约为250mm，在零件表面采取火焰喷涂的方法喷涂镍石墨涂层，并且零件的平面区域1的喷枪移动速度设置为5mm/s。本发明中一种具有转角喷涂区域零件的喷涂方法，依次包括以下步骤：
S1：通过查看设计图纸得出零件平面区域1的喷涂长度以及转角区域2的喷涂长度，然后将零件的平面区域1和转角区域2的喷涂长度输入到喷涂设备3热喷涂机中；
S2：通过查看设计图纸得出零件转角区域2的转角角度为90°，将转角区域2的转角角度为90°代入经拟合得出的平面区域1和转角区域2的喷涂移动速度比例的计算公式中：
其中：V转为转角区域2的喷涂移动速度；
V平为平面区域1的喷涂移动速度；
∝为转角区域2的转角角度。
得出平面区域1和转角区域2的喷涂移动速度比例为0.36，即当平面区域1的喷枪移动速度为5mm/s时，转角区域2的喷枪移动速度为5×0.36＝1.8mm/s；然后将计算得出的平面区域1的的喷涂移动速度5mm/s，以及转角区域2的喷涂移动速度1.8mm/s输入到热喷涂机中。
S3：使用清洗液丙酮对零件进行清洗，然后用60目的棕刚玉砂将零件吹砂至粗糙度为2μm，并用压缩空气吹干净零件上残留沙粒，然后将零件安装在旋转机架4上启动旋转机架4，旋转速度为85转/分；旋转机架4包括用于旋转的转台41以及设置在转台41上并用于夹持多组零件的固定工装42，固定工装42包括设置在转台41上的固定基座以及设置在固定基座内并用于夹持定位零件的多组夹持槽。
S4：将喷涂粉末装入热喷涂机的送粉机构，并设定送粉速率为35g/min，然后启动热喷涂机的火焰喷嘴对零件的待喷涂区域进行喷涂，其中平面区域1火焰喷嘴的移动速度为5mm/s，转角区域2火焰喷嘴的移动速度为1.8mm/s。同时在喷涂过程中保持火焰喷枪喷口距工程零件表面135mm，喷涂结束后更换零件进行后续的零件喷涂。
实施例2
参见图2和图3，本实施例中的零件为V形槽回转零件，喷涂区域直径约为200mm，在零件表面采取火焰喷涂的方法喷涂镍石墨涂层，并且零件的平面区域1的喷枪移动速度设置为6mm/s。本发明中一种具有转角喷涂区域零件的喷涂方法，依次包括以下步骤：
S1：通过直接测量零件得出零件平面区域1的喷涂长度以及转角区域2的喷涂长度，然后将零件的平面区域1和转角区域2的喷涂长度输入到喷涂设备3热喷涂机中；
S2：通过直接测量零件得出零件转角区域2的转角角度为120°，将转角区域2的转角角度为120°代入经拟合得出的平面区域1和转角区域2的喷涂移动速度比例的计算公式中：
其中：V转为转角区域2的喷涂移动速度；
V平为平面区域1的喷涂移动速度；
∝为转角区域2的转角角度。
得出平面区域1和转角区域2的喷涂移动速度比例为0.553，即当平面区域1的喷枪移动速度为6mm/s时，转角区域2的喷枪移动速度为6×0.553＝3.31mm/s；然后将计算得出的平面区域1的的喷涂移动速度6mm/s，以及转角区域2的喷涂移动速度3.31mm/s输入到热喷涂机中。
S3：使用清洗液丙酮对零件进行清洗，然后用60目的棕刚玉砂将零件吹砂至粗糙度为3.5μm，并用压缩空气吹干净零件上残留沙粒，然后将零件安装在旋转机架4上启动旋转机架4，旋转速度为95转/分；旋转机架4包括用于旋转的转台41以及设置在转台41上并用于夹持多组零件的固定工装42，固定工装42包括设置在转台41上的固定基座以及设置在固定基座内并用于夹持定位零件的多组夹持槽。
S4：将喷涂粉末装入热喷涂机的送粉机构，并设定送粉速率为40g/min，然后启动热喷涂机的火焰喷嘴对零件的待喷涂区域进行喷涂，其中平面区域1火焰喷嘴的移动速度为6mm/s，转角区域2火焰喷嘴的移动速度为0.99mm/s。同时在喷涂过程中保持火焰喷枪喷口距工程零件表面145mm，喷涂结束后更换零件进行后续的零件喷涂。
本发明根据零件转角区域2的转角角度计算出平面区域1和转角区域2的喷涂移动速度比例，然后将平面区域1和转角区域2的喷涂移动速度输入到喷涂设备3中。通过合适的平面区域1和转角区域2的喷涂移动速度，使零件转角区域2的涂层厚度与平面区域1的涂层厚度均匀增长、合理搭配，避免发生一个区域厚度增长过快将另一区域涂层挤压，造成边角沟槽、疏松等缺陷的情况发生。同时本发明使工作人员在已知零件转角角度的情况下，快速得出平面区域1和转角区域2的喷涂移动速度比例，缩短了工艺开发的时间，提高了生产效率。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”限定的要素，并不排除在包括要素的物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种具有转角喷涂区域零件的喷涂方法，其特征在于，依次包括以下步骤：
S1：将零件的平面区域(1)和转角区域(2)的喷涂长度输入到喷涂设备(3)中；
S2：根据零件转角区域(2)的转角角度计算出平面区域(1)和转角区域(2)的喷涂移动速度比例，然后按照比例将平面区域(1)和转角区域(2)的喷涂移动速度输入到喷涂设备(3)中；
S3：清洗零件并对零件进行表面粗糙度处理，然后将零件安装在旋转机架(4)上并启动旋转机架(4)，
S4：然后启动喷涂设备(3)对零件的待喷涂区域进行喷涂。
2.根据权利要求1所述的具有转角喷涂区域零件的喷涂方法，其特征在于，所述步骤S2中平面区域(1)和转角区域(2)的喷涂移动速度比例的计算公式为：
其中：V转为转角区域(2)的喷涂移动速度；
V平为平面区域(1)的喷涂移动速度；
∝为转角区域(2)的转角角度。
3.根据权利要求1所述的具有转角喷涂区域零件的喷涂方法，其特征在于，所述步骤S3中零件清洗使用的清洗液为丙酮。
4.根据权利要求1所述的具有转角喷涂区域零件的喷涂方法，其特征在于，所述步骤S3中表面粗糙度处理为使用棕刚玉砂将零件吹砂至粗糙度为2-3.5μm，然后清理残留沙粒。
5.根据权利要求1所述的具有转角喷涂区域零件的喷涂方法，其特征在于，所述步骤S3中的旋转机架(4)包括转台(41)以及设置在转台(41)上并用于夹持多组零件的固定工装(42)。
6.根据权利要求1或5所述的具有转角喷涂区域零件的喷涂方法，其特征在于，所述旋转机架(4)的旋转速度为90±5转/分。
7.根据权利要求1所述的具有转角喷涂区域零件的喷涂方法，其特征在于，所述步骤S4中喷涂设备(3)的喷嘴与零件喷涂表面的间距为140±5mm，喷涂设备(3)的送粉速率35-40g/min。
8.根据权利要求1所述的具有转角喷涂区域零件的喷涂方法，其特征在于，所述零件的截面形状包括“U”型、“V”型、“Y”型和“L”型。
9.根据权利要求1所述的具有转角喷涂区域零件的喷涂方法，其特征在于，所述步骤1和步骤2中平面区域(1)的喷涂长度、转角区域(2)的喷涂长度以及转角区域(2)的转角角度可直接通过零件测量或查看设计图纸得出。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20200728 |
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |