CN115896705A - 多联体涡轮导向叶片等离子物理气相沉积涂层的喷涂方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种多联体涡轮导向叶片等离子物理气相沉积涂层的喷涂方法，所述喷涂方法利用机械手以及双轴变位机进行，所述双轴变位机的转盘能够绕中心轴自转，且能够进行45°以下的倾转。本发明提供的制备方法采用等离子物理气相沉积，结合多联体涡轮导向叶片复杂型面和遮蔽因素，并配合机械手以及双轴变位机的轨迹优化，可以有效提高涂层沉积的均匀性，解决了缘板内侧、缘板‑叶身夹角位置以及叶身的喷涂沉积厚度均匀性问题。
Description
技术领域
本发明属于涂层加工技术领域，涉及一种涂层的喷涂方法，尤其涉及一种多联体涡轮导向叶片等离子物理气相沉积涂层的喷涂方法。
背景技术
涡轮导向叶片的热防护涂层是先进航空发动机不可或缺的关键技术之一，随着涡轮前温度的不断提升以及高温结构材料的发展变化，热障涂层(Thermal barriercoatings,TBCs)在高温合金结构材料以及环境障涂层(Environmental barriercoatings,EBCs)在陶瓷基复合材料表面的应用成为了必然发展方向。热防护涂层技术是高性能航空发动机中不可或缺的关键技术，是提高热端部件使用温度，延长其服役寿命的有效手段。
目前规模化应用的热障涂层制备方法包括大气等离子喷涂(Atmosphere PlasmaSpraying,APS)和电子束物理气相沉积技术(Electric Beam-Physical VaporDeposition,EB-PVD)。APS的沉积效率高，隔热效果好，设备投入和使用成本低，但是涂层的服役寿命低；EB-PVD的柱状晶结构涂层结合力高，涂层服役寿命高，但是隔热性能差，设备投入和使用成本高，导致涂层制备和使用成本较高。并且APS和EB-PVD均为视线沉积工艺，即可见区域可连续喷涂沉积，但在遮蔽位置的沉积涂层厚度极薄，同时涂层厚度均匀性受叶片型面曲率特征影响较大。另外，多联体涡轮导向叶片除了对遮蔽区域有热防护要求外，对上下缘板也存在较明确的热防护要求，而由于APS存在缘板尺寸问题，导致缘板涂层厚度沉积不足；EB-PVD存在蒸发时蒸汽角度基本与缘板平行的问题，如不采用特殊摆动或角度调节辅助工装装置，缘板涂层质量极差，均无法满足缘板热防护要求。
等离子物理气相沉积(Plasma Spraying-Physical Vapor Deposition,PS-PVD)是在低压等离子喷涂的基础上发展的一种涂层制备方法，它兼具APS和EB-PVD的优点，采用大功率的等离子喷枪以及超低的工作气压，产生的高能等离子射流可以将喷涂粉末迅速气化，从而快速加速到2-3倍以上音速，实现了气-液-固多相复合沉积和准柱状晶复合结构涂层制备。PS-PVD工艺在喷涂沉积过程中，依靠超低压条件下(5-200Pa)的等离子膨胀流(直径200-400mm，长度1.5-2m)，在高能高速条件下，可以实现绕镀(非视线沉积)的效果，使得涡轮导向叶片，特别是多联体导向叶片厚度均匀性大幅度提升，如双联体导向叶片遮蔽喉道区域，叶盆面涂层厚度可以达到约50％最大厚度，相对APS和EB-PVD大幅度提高，同时PS-PVD喷涂沉积时，缘板内侧需热防护位置也会高质量沉积涂层，会大幅度提高叶片的热防护效果。
虽然PS-PVD具有上述优势，但仍然存在几个明显的问题：①前缘和尾缘部位相对于叶片其它曲率和平面位置，形状更为突出和尖锐；而PS-PVD沉积柱状、准柱状结构的高性能涂层，需要预热叶片至700～900℃，尖锐或凸起部位的温度相对较高，导致该部位的涂层沉积速率相对较快，不利于涂层的整体均匀性；②上下缘板和叶身的夹角基本呈90°，高速高温等离子射流垂直于叶身高度方向喷涂沉积，由于大角度效应，导致此处存在气-液-固三相复杂高速射流的扰流作用，靠近缘板的叶身位置厚度约为叶身中部厚度的50％，影响该区域的热防护效果；③缘板涂层沉积依靠平行射流和缘板夹角处扰流反射射流进行沉积，沉积厚度和质量有待进一步提升。
CN107876261A公开了一种多联体涡轮导向叶片热障涂层柔性加工平台及喷涂方法，该方法通过设置热障涂层柔性加工平台及喷涂方法，可以实现对喷涂送粉、喷涂急停、自动抓取和工件输送的集成控制，但是该方法存在遮蔽区域沉积质量不足，沉积均匀性差等问题。
CN103831224A公开了一种涡轮导向叶片自动化喷涂工艺，该工艺通过确定最佳喷涂参数、喷涂间距、叶片喷涂角度以及喷涂轨迹，但是该方法同样无法解决由于大角度效应导致的缘板夹角处气-液-固三相复杂高速射流的扰流作用，造成缘板涂层厚度沉积不足。
因此，提供一种基于喷涂沉积位姿的柔性沉积加工方法，进一步提高沉积均匀性，适应工程化应用过程中叶片连续喷涂沉积，是目前需要解决的紧迫问题。
发明内容
针对以上问题，本发明的目的在于提供一种多联体涡轮导向叶片等离子物理气相沉积涂层的喷涂方法，与现有技术相比，本发明提供的制备方法采用等离子物理气相沉积，结合多联体涡轮导向叶片复杂型面和遮蔽因素，并配合机械手以及双轴变位机的轨迹优化，可以有效提高涂层沉积的均匀性，解决了缘板内侧、缘板-叶身夹角位置以及叶身的喷涂沉积厚度均匀性问题。
为达到此发明目的，本发明采用以下技术方案：
本发明提供一种多联体涡轮导向叶片等离子物理气相沉积涂层的喷涂方法，所述喷涂方法利用机械手以及双轴变位机进行；所述双轴变位机的转盘能够绕中心轴自转，且能够进行45°以下的倾转；倾转方向为靠近机械手或远离机械手的方向；
本发明所述“靠近机械手”是指，贴近机械手一侧的盘面向下翻转，使多联体涡轮导向叶片暴露更多的喷涂面积；所述“远离机械手”是指贴近机械手一侧的盘面向上翻转，使多联体涡轮导向叶片暴露更多的喷涂面积。
所述喷涂方法包括以下步骤：
(1)至少1件多联体涡轮导向叶片放置于转盘上，机械手夹持喷枪沿预设轨迹对多联体涡轮导向叶片进行预热，预热时转盘倾转和/或自转，得到预热叶片；
(2)机械手夹持喷枪沿预设轨迹对预热叶片进行粉末喷涂，粉末喷涂时转盘倾转和/或自转，实现多联体涡轮导向叶片的等离子物理气相沉积涂层；
步骤(1)中所述预设轨迹为：首先预热多联体涡轮导向叶片的两侧位置，然后预热多联体涡轮导向叶片的中心起始位置，预热过程进行至少1次；
步骤(2)中所述预设轨迹为：首先粉末喷涂多联体涡轮导向叶片的中心起始位置，然后粉末喷涂多联体涡轮导向叶片的两侧位置，粉末喷涂进行至少1次。
多联体涡轮导向叶片包括叶身以及分别位于叶身上下两端的上缘板与下缘板。将多联体涡轮导向叶片放置于转盘时，上缘板、下缘板以及转盘面平行。本发明所述“多联体涡轮导向叶片的两侧位置”是指，多联体涡轮导向叶片的叶身靠近上缘板以及下缘板的位置。
本发明在预热时，采用先预热靠近缘板的位置，再预热中心起始位置的方式，避免了持续预热叶身中部导致中心起始位置温度过高的问题。
而在粉末喷涂时，考虑到中心起始位置的周围区域内，气相沉积连续均匀且气-液-固三相中气相比例高。本发明先粉末喷涂中心起始位置，再粉末喷涂靠近缘板的位置，保证了多联体涡轮导向叶片的涂层质量。
而且，本发明采用的喷涂方法采用双轴变位机进行，本发明不对双轴变位机的型号做具体限定，只要能够实现45°以下的倾转即可。本发明通过机械手与双轴变位机的配合，降低了缘板位置以及缘板与叶身直角位置处的射流扰流影响。另外，机械手与双轴变位机的配合能够根据多联体涡轮导向叶片的尺寸、件数的不同，实现不同喷涂方式的组合，具有良好的工业应用基础。
本发明中，所述多联体涡轮导向叶片的件数为至少1件，例如可以是1件、2件、3件、4件、5件、6件、7件、8件或9件，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
优选地，所述多联体涡轮导向叶片的叶身包括中心起始位置、上边界与下边界，上边界与下边界的距离为叶身高度的0.5倍以上，例如可以是0.5倍、0.6倍、0.7倍、0.8倍或0.9倍，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
当上边界与下边界的距离为叶身高度的0.8倍以上时预热与粉末喷涂时，仅进行转盘的倾转。作为本发明优选的技术方案，本发明控制上边界与下边界的距离为多联体涡轮导向叶片高度的0.5-0.8倍，并配合转盘倾转，能够提高多联体涡轮导向叶片的预热质量与喷涂质量，使喷枪能够更好地对多联体涡轮导向叶片进行处理。
优选地，预热多联体涡轮导向叶片的两侧位置时，转盘倾转15°-30°，例如可以是15°、16°、18°、20°、21°、24°、25°、27°、28°或30°，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
本发明在预热时，采用先预热靠近缘板的位置，再预热中心起始位置的方式，避免了持续预热叶身中部导致中心起始位置温度过高的问题；而且通过配合预热位置的次序以及转盘倾转的角度，减少了直角处高速等离子体射流的扰流作用，提高了多联体涡轮导向叶片的温度均匀性，使整个多联体涡轮导向叶片的温度差≤30℃，为保证粉末喷涂时的沉积速率一致性提供了基础，避免了预热温差较大导致的沉积速率偏差较大的问题。
优选地，粉末喷涂多联体涡轮导向叶片的两侧位置时，转盘倾转15°-30°，例如可以是15°、16°、18°、20°、21°、24°、25°、27°、28°或30°，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
优选地，所述多联体涡轮导向叶片的叶身高度≤80mm，例如可以是50mm、55mm、60mm、65mm、70mm、75mm或80mm，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用，优选为50-80mm。
优选地，所述中心起始位置为多联体涡轮导向叶片的叶身高度的2/5-3/5，例如可以是2/5、1/2或3/5，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用，优选为1/2。
优选地，所述喷枪由中心起始位置移动至上边界时，转盘沿靠近喷枪的方向同步倾转15°-30°，例如可以是15°、16°、18°、20°、21°、24°、25°、27°、28°或30°，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
所述喷枪由中心起始位置移动至下边界时，转盘沿远离喷枪的方向同步倾转15°-30°，例如可以是15°、16°、18°、20°、21°、24°、25°、27°、28°或30°，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
所述喷枪位于中心起始位置时，转盘的盘面方向与水平方向平行。
优选地，所述倾转的速度为1.5°/s-2.5°/s，例如可以是1.5°/s、1.6°/s、1.8°/s、2°/s、2.1°/s、2.4°/s或2.5°/s，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
针对缘板靠近叶身内侧的涂层不均的问题，本发明控制转盘的倾转角度为15°-30°，并控制倾转的速度为1.5°/s-2.5°/s，提高了缘板内侧涂层的均匀性，减少了缘板内侧涂层与叶身涂层的厚度差异。
所述多联体涡轮导向叶片的数量为1件时，多联体涡轮导向叶片设置于所述转盘的中心旋转轴，转盘持续转动或分度转动。
优选地，所述多联体涡轮导向叶片的数量为1件时，机械手横向往复摆动的速率为150-400mm/s，例如可以是150mm/s、200mm/s、250mm/s、300mm/s、350mm/s或400mm/s，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
作为优选的技术方案，所述多联体涡轮导向叶片的数量为1件时，机械手横向往复摆动的幅度为沿机械手摆动方向，多联体涡轮导向叶片可视边缘两侧分别延伸10-15mm，例如可以是10mm、11mm、12mm、13mm、14mm或15mm，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
优选地，所述多联体涡轮导向叶片的数量为1件且转盘持续转动时，转盘的转速为30-100rpm，例如可以是30rpm、40rpm、50rpm、60rpm、70rpm、80rpm、90rpm或100rpm，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
作为本发明所述喷涂方法的优选技术方案，所述转盘分度转动时，步骤(2)所述粉末喷涂过程中，多联体涡轮导向叶片分别经过第一喷涂、第二喷涂、第三喷涂与第四喷涂。
所述第一喷涂时，多联体涡轮导向叶片的叶盆前缘所在平面与喷枪轴线垂直。
所述第二喷涂时，多联体涡轮导向叶片由第一喷涂位置逆时针自转25°-35°，例如可以是25°、27°、28°、30°、32°、33°或35°，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
所述第三喷涂时，多联体涡轮导向叶片的叶背所在平面与喷枪轴线垂直。
所述第四喷涂时，前片叶背高点位置为可视区域。
本发明通过控制转盘分度转动的角度，实现喷枪对叶身不同位置的粉末喷涂。作为优选的技术方案，通过控制第一喷涂、第二喷涂、第三喷涂以及第四喷涂的时间，使整个叶身的涂层厚度更为均匀。
所述转盘分度转动时，步骤(2)所述粉末喷涂的总时间为8-20min，例如可以是8min、10min、12min、15min、16min、18min或20min，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
优选地，所述第一喷涂的时间为粉末喷涂总时间的15-25％，例如可以是15％、16％、18％、20％、21％、24％或25％，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
进一步优选地，所述第一喷涂的时间为1.6-4min，例如可以是1.6min、2min、2.5min、3min或4min，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
优选地，所述第二喷涂的时间为粉末喷涂总时间的35-45％，例如可以是35％、36％、38％、40％、42％或45％，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
进一步优选地，所述第二喷涂的时间为3.2-8min，例如可以是3.8min、4min、5min、6min、7min或8min，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
优选地，所述第三喷涂的时间为粉末喷涂总时间的25-35％，例如可以是25％、27％、28％、30％、32％、33％或35％，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
进一步优选地，所述第三喷涂的时间为2.4-6min，例如可以是2.4min、3min、4min、5min或6min，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
优选地，所述第四喷涂的时间为粉末喷涂总时间的5-15％，例如可以是5％、6％、8％、10％、12％或15％，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
进一步优选地，所述第四喷涂的时间为0.8-2min，例如可以是0.8min、1min、1.2min、1.8min或2min，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
作为本发明所述喷涂方法的优选技术方案之二，所述多联体涡轮导向叶片的数量为至少2件时，转盘持续转动。
优选地，所述多联体涡轮导向叶片的数量为至少2件时，至少2件多联体涡轮导向叶片均匀设置于转盘的周向。
作为优选的技术方案，所述多联体涡轮导向叶片的数量为至少2件时，机械手横向往复摆动的幅度为沿机械手摆动方向，多联体涡轮导向叶片可视边缘两侧分别延伸16-20mm，例如可以是16mm、17mm、18mm、19mm或20mm，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
优选地，所述多联体涡轮导向叶片的数量为至少2件时，机械手横向往复摆动的速率为300-500mm/s，例如可以是300mm/s、350mm/s、400mm/s、450mm/s或500mm/s，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
优选地，所述多联体涡轮导向叶片的数量为至少2件且转盘持续转动时，步骤(1)所述预热过程中，转盘的转速为10-30rpm，多联体涡轮导向叶片的自转速度为20-60rpm。
本发明所述多联体涡轮导向叶片的数量为至少2件且转盘持续转动时，步骤(1)所述预热过程中，转盘的转速为10-30rpm，例如可以是10rpm、15rpm、20rpm、25rpm或30rpm，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
本发明所述多联体涡轮导向叶片的数量为至少2件且转盘持续转动时，步骤(1)所述预热过程中，多联体涡轮导向叶片的自转速度为20-60rpm，例如可以是20rpm、25rpm、30rpm、35rpm、40rpm、45rpm、50rpm、55rpm或60rpm，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
优选地，多联体涡轮导向叶片的数量为至少2件时，步骤(2)所述粉末喷涂过程中，机械手向往复摆动的速率为100-200mm/s，例如可以是100mm/s、120mm/s、140mm/s、150mm/s、160mm/s、180mm/s或200mm/s，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
优选地，所述多联体涡轮导向叶片的数量为至少2件且转盘持续转动时，步骤(2)所述粉末喷涂过程中，转盘的转速为20-50rpm，多联体涡轮导向叶片的自转速度为40-100rpm。
本发明所述多联体涡轮导向叶片的数量为至少2件且转盘持续转动时，(2)所述粉末喷涂过程中，转盘的转速为20-50rpm，例如可以是20rpm、25rpm、30rpm、35rpm、40rpm、45rpm或50rpm，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
本发明所述多联体涡轮导向叶片的数量为至少2件且转盘持续转动时，(2)所述粉末喷涂过程中，多联体涡轮导向叶片的自转速度为40-100rpm，例如可以是40rpm、50rpm、60rpm、70rpm、80rpm、90rpm或100rpm，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(2)所述粉末喷涂时，喷涂距离为1-1.5m，Ar气流量为20-40SLPM，He气流量为50-70SLPM，电流为1600-1800A，电压为30-40V。
本发明所述粉末喷涂时，喷涂距离为1-1.5m，例如可以是1m、1.1m、1.2m、1.3m、1.4m或1.5m，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
本发明所述粉末喷涂时，Ar气流量为20-40SLPM，例如可以是20SLPM、25SLPM、30SLPM、35SLPM或40SLPM，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
本发明所述粉末喷涂时，He气流量为50-70SLPM，例如可以是50SLPM、55SLPM、60SLPM、65SLPM或70SLPM，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
本发明所述粉末喷涂时，电流为1600-1800A，例如可以是1600A、1650A、1700A、1750A或1800A，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
本发明所述粉末喷涂时，电压为30-40V，例如可以是30V、32V、35V、36V、38V或40V，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：
(1)本发明通过结合等离子物理气相沉积射流的优势(包括大直径和长度、高能量、超音速)以及多联体涡轮导向叶片型面复杂、遮蔽因素以及曲率半径不同等因素，通过联动机械手以及双轴变位机，实现了均匀预热和喷涂，并且操作简单，可以根据不同特点叶片进行工艺设计，提高喷涂沉积前叶片工件预热的均匀性，同时也可提高喷涂沉积涂层的均匀性，该喷涂方法无需叠加辅助的硬件和软件，适宜于工业化的生产；
(2)本发明在预热时，采用先预热靠近缘板的位置，再预热中心起始位置的方式，避免了持续预热叶身中部导致中心起始位置温度过高的问题；而且通过配合预热位置的次序以及转盘倾转的角度，减少了直角处高速等离子体射流的扰流作用，提高了多联体涡轮导向叶片的温度均匀性，使整个多联体涡轮导向叶片的温度差≤30℃，为保证粉末喷涂时的沉积速率一致性提供了基础，避免了预热温差较大导致的沉积速率偏差较大的问题；
(3)本发明在粉末喷涂时，考虑到中心起始位置的周围区域内，气相沉积连续均匀且气-液-固三相中气相比例高。本发明先粉末喷涂中心起始位置，再粉末喷涂靠近缘板的位置，保证了多联体涡轮导向叶片的涂层质量；
(4)本发明通过机械手和双轴变位机的联动，采用旋转控制或分度控制的模式控制多联体涡轮导向叶片的旋转和翻转，根据所需的叶片姿态调整旋转参数或分度参数，在此基础上耦合机械手的预设轨迹，可以将降低缘板和叶身直角位置的射流扰流；而且可根据叶片尺寸、缘板尺寸、单件或多件等因素设计喷涂方式，具有较高的控制精度，为厚度设计和分布均匀提供了良好的柔性加工工艺基础，并且增加了工艺柔性设计和调节裕度，可以适配不同类型的多联体叶片，通过多种喷涂轨迹、旋转、摆动联动方式实现工艺柔性设计和调节。
附图说明
图1是本发明中所述双联体涡轮导向叶片的结构示意图；
图2是本发明中第一喷涂的示意图；
图3是本发明中第二喷涂的示意图；
图4是本发明中第三喷涂的示意图；
图5是本发明中第四喷涂的示意图。
其中1，下边界；2，上边界；3，起始位置。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。
实施例1
本实施例提供了一种多联体涡轮导向叶片等离子物理气相沉积涂层的喷涂方法，所述喷涂方法利用机械手以及双轴变位机进行；所述双轴变位机的转盘能够绕中心轴自转，且能够进行45°以下的倾转；
所述喷涂方法包括以下步骤：
(1)1件多联体涡轮导向叶片放置于转盘的中心旋转轴，机械手夹持喷枪沿预设轨迹对多联体涡轮导向叶片进行预热，得到预热叶片；预热时，机械手横向往复摆动的速率为300mm/s，摆动幅度为多联体涡轮导向叶片可视边缘两侧分别延伸12mm，多联体涡轮导向叶片的自转速度为60rpm；
(2)机械手夹持喷枪沿预设轨迹对预热叶片进行粉末喷涂，实现多联体涡轮导向叶片的等离子物理气相沉积涂层；粉末喷涂时，转盘持续转动；机械手横向往复摆动的速率为300mm/s，摆动幅度为多联体涡轮导向叶片可视边缘两侧分别延伸12mm，多联体涡轮导向叶片的自转速度为60rpm；
所述多联体涡轮导向叶片的叶身包括中心起始位置3、上边界2与下边界1，上边界2与下边界1的距离为多联体涡轮导向叶片高度的0.6倍；中心起始位置3为多联体涡轮导向叶片的叶身高度的1/2；叶身的高度为70mm；
步骤(1)中所述预设轨迹为：首先预热叶身的两侧位置，然后预热叶身的中心起始位置3，预热至中心起始温度为800℃；预热时，喷枪由中心起始位置3移动至上边界2时，转盘沿靠近喷枪的方向同步倾转25°；喷枪由中心起始位置3移动至下边界1时，转盘沿远离喷枪的方向同步倾转25°；喷枪位于中心起始位置3时，转盘的盘面方向与水平方向平行；倾转的速度为2°/s；
步骤(2)中所述预设轨迹为：首先粉末喷涂叶身的中心起始位置3，然后粉末喷涂叶身的两侧位置；粉末喷涂时，喷枪由中心起始位置3移动至上边界2时，转盘沿靠近喷枪的方向同步倾转25°；喷枪由中心起始位置3移动至下边界1时，转盘沿远离喷枪的方向同步倾转25°；喷枪位于中心起始位置3时，转盘的盘面方向与水平方向平行；倾转的速度为2°/s。
步骤(2)所述粉末喷涂时，喷涂距离为1.2m，Ar气流量为30SLPM，He气流量为60SLPM，电流为1700A，电压为35V。
实施例2
本实施例提供了一种多联体涡轮导向叶片等离子物理气相沉积涂层的喷涂方法，所述喷涂方法利用机械手以及双轴变位机进行；所述双轴变位机的转盘能够绕中心轴自转，且能够进行45°以下的倾转；
所述喷涂方法包括以下步骤：
(1)1件多联体涡轮导向叶片放置于转盘的中心旋转轴，机械手夹持喷枪沿预设轨迹对多联体涡轮导向叶片进行预热，得到预热叶片；预热时，机械手横向往复摆动的速率为150mm/s，摆动幅度为多联体涡轮导向叶片可视边缘两侧分别延伸10mm，多联体涡轮导向叶片的自转速度为30rpm；
(2)机械手夹持喷枪沿预设轨迹对预热叶片进行粉末喷涂，实现多联体涡轮导向叶片的等离子物理气相沉积涂层；粉末喷涂时，转盘持续转动；机械手横向往复摆动的速率为150mm/s，摆动幅度为多联体涡轮导向叶片可视边缘两侧分别延伸10mm，多联体涡轮导向叶片的自转速度为30rpm；
所述多联体涡轮导向叶片的叶身包括中心起始位置3、上边界2与下边界1，上边界2与下边界1的距离为多联体涡轮导向叶片高度的0.8倍；中心起始位置3为多联体涡轮导向叶片的叶身高度的1/2；叶身的高度为50mm；
步骤(1)中所述预设轨迹为：首先预热叶身的两侧位置，然后预热叶身的中心起始位置3，预热至中心起始温度为700℃；预热时，喷枪由中心起始位置3移动至上边界2时，转盘沿靠近喷枪的方向同步倾转15°；喷枪由中心起始位置3移动至下边界1时，转盘沿远离喷枪的方向同步倾转15°；喷枪位于中心起始位置3时，转盘的盘面方向与水平方向平行；倾转的速度为1.5°/s；
步骤(2)中所述预设轨迹为：首先粉末喷涂叶身的中心起始位置3，然后粉末喷涂叶身的两侧位置；粉末喷涂时，喷枪由中心起始位置3移动至上边界2时，转盘沿靠近喷枪的方向同步倾转15°；喷枪由中心起始位置3移动至下边界1时，转盘沿远离喷枪的方向同步倾转15°；喷枪位于中心起始位置3时，转盘的盘面方向与水平方向平行；倾转的速度为1.5°/s。
步骤(2)所述粉末喷涂时，喷涂距离为1m，Ar气流量为20SLPM，He气流量为50SLPM，电流为1600A，电压为30V。
实施例3
本实施例提供了一种多联体涡轮导向叶片等离子物理气相沉积涂层的喷涂方法，所述喷涂方法利用机械手以及双轴变位机进行；所述双轴变位机的转盘能够绕中心轴自转，且能够进行45°以下的倾转；
所述喷涂方法包括以下步骤：
(1)1件多联体涡轮导向叶片放置于转盘的中心旋转轴，机械手夹持喷枪沿预设轨迹对多联体涡轮导向叶片进行预热，得到预热叶片；预热时，机械手横向往复摆动的速率为400mm/s，摆动幅度为多联体涡轮导向叶片可视边缘两侧分别延伸15mm，多联体涡轮导向叶片的自转速度为100rpm；
(2)机械手夹持喷枪沿预设轨迹对预热叶片进行粉末喷涂，实现多联体涡轮导向叶片的等离子物理气相沉积涂层；粉末喷涂时，转盘持续转动，机械手横向往复摆动的速率为400mm/s，摆动幅度为多联体涡轮导向叶片可视边缘两侧分别延伸15mm，多联体涡轮导向叶片的自转速度为100rpm；
所述多联体涡轮导向叶片的叶身包括中心起始位置3、上边界2与下边界1，上边界2与下边界1的距离为多联体涡轮导向叶片高度的0.7倍；中心起始位置3为多联体涡轮导向叶片的叶身高度的1/2；叶身的高度为80mm；
步骤(1)中所述预设轨迹为：首先预热叶身的两侧位置，然后预热叶身的中心起始位置3，预热至中心起始温度为900℃；预热时，喷枪由中心起始位置3移动至上边界2时，转盘沿靠近喷枪的方向同步倾转30°；喷枪由中心起始位置3移动至下边界1时，转盘沿靠近喷枪的方向同步倾转30°；喷枪位于中心起始位置3时，转盘的盘面方向与水平方向平行；倾转的速度为2.5°/s；
步骤(2)中所述预设轨迹为：首先粉末喷涂叶身的中心起始位置3，然后粉末喷涂叶身的两侧位置；粉末喷涂时，喷枪由中心起始位置3移动至上边界2时，转盘沿靠近喷枪的方向同步倾转30°；喷枪由中心起始位置3移动至下边界1时，转盘沿远离喷枪的方向同步倾转30°；喷枪位于中心起始位置3时，转盘的盘面方向与水平方向平行；倾转的速度为2.5°/s。
步骤(2)所述粉末喷涂时，喷涂距离为1.5m，Ar气流量为40SLPM，He气流量为70SLPM，电流为1800A，电压为40V。
实施例4
本实施例提供了一种多联体涡轮导向叶片等离子物理气相沉积涂层的喷涂方法，所述喷涂方法利用机械手以及双轴变位机进行；所述双轴变位机的转盘能够绕中心轴自转，且能够进行45°以下的倾转；
所述喷涂方法包括以下步骤：
(1)3件多联体涡轮导向叶片均匀设置于转盘的周向，机械手夹持喷枪沿预设轨迹对多联体涡轮导向叶片进行预热，得到预热叶片；预热时，机械手横向往复摆动的速率为400mm/s，摆动幅度为多联体涡轮导向叶片可视边缘两侧分别延伸18mm，转盘的转速为20rpm，多联体涡轮导向叶片的自转速度为40rpm；
(2)机械手夹持喷枪沿预设轨迹对预热叶片进行粉末喷涂，实现多联体涡轮导向叶片的等离子物理气相沉积涂层；粉末喷涂时，转盘持续转动；机械手横向往复摆动的速率为150mm/s，摆动幅度为多联体涡轮导向叶片可视边缘两侧分别延伸18mm，转盘的转速为35rpm，多联体涡轮导向叶片的自转速度为70rpm；
所述多联体涡轮导向叶片的叶身包括中心起始位置3、上边界2与下边界1，上边界2与下边界1的距离为多联体涡轮导向叶片高度的0.6倍；中心起始位置3为多联体涡轮导向叶片的叶身高度的1/2；叶身的高度为70mm；
步骤(1)中所述预设轨迹为：首先预热叶身的两侧位置，然后预热叶身的中心起始位置3，预热至中心起始温度为800℃；预热时，喷枪由中心起始位置3移动至上边界2时，转盘沿靠近喷枪的方向同步倾转25°；喷枪由中心起始位置3移动至下边界1时，转盘沿远离喷枪的方向同步倾转25°；喷枪位于中心起始位置3时，转盘的盘面方向与水平方向平行；倾转的速度为2°/s；
步骤(2)中所述预设轨迹为：首先粉末喷涂叶身的中心起始位置3，然后粉末喷涂叶身的两侧位置；粉末喷涂时，喷枪由中心起始位置3移动至上边界2时，转盘沿靠近喷枪的方向同步倾转25°；喷枪由中心起始位置3移动至下边界1时，转盘沿远离喷枪的方向同步倾转25°；喷枪位于中心起始位置3时，转盘的盘面方向与水平方向平行；倾转的速度为2°/s。
步骤(2)所述粉末喷涂时，喷涂距离为1.2m，Ar气流量为30SLPM，He气流量为60SLPM，电流为1700A，电压为35V。
实施例5
本实施例提供了一种多联体涡轮导向叶片等离子物理气相沉积涂层的喷涂方法，所述喷涂方法利用机械手以及双轴变位机进行；所述双轴变位机的转盘能够绕中心轴自转，且能够进行45°以下的倾转；
所述喷涂方法包括以下步骤：
(1)3件多联体涡轮导向叶片均匀设置于转盘的周向，机械手夹持喷枪沿预设轨迹对多联体涡轮导向叶片进行预热，得到预热叶片；预热时，机械手横向往复摆动的速率为300mm/s，摆动幅度为多联体涡轮导向叶片可视边缘两侧分别延伸68mm，转盘的转速为10rpm，多联体涡轮导向叶片的自转速度为20rpm；
(2)机械手夹持喷枪沿预设轨迹对预热叶片进行粉末喷涂，实现多联体涡轮导向叶片的等离子物理气相沉积涂层；粉末喷涂时，转盘持续转动；机械手横向往复摆动的速率为100mm/s，摆动幅度为多联体涡轮导向叶片可视边缘两侧分别延伸16mm，转盘的转速为20rpm，多联体涡轮导向叶片的自转速度为40rpm；
所述多联体涡轮导向叶片的叶身包括中心起始位置3、上边界2与下边界1，上边界2与下边界1的距离为多联体涡轮导向叶片高度的0.8倍；中心起始位置3为多联体涡轮导向叶片的叶身高度的1/2；叶身的高度为50mm；
步骤(1)中所述预设轨迹为：首先预热叶身的两侧位置，然后预热叶身的中心起始位置3，预热至中心起始温度为800℃；预热时，喷枪由中心起始位置3移动至上边界2时，转盘沿靠近喷枪的方向同步倾转25°；喷枪由中心起始位置3移动至下边界1时，转盘沿远离喷枪的方向同步倾转25°；喷枪位于中心起始位置3时，转盘的盘面方向与水平方向平行；倾转的速度为2°/s；
步骤(2)中所述预设轨迹为：首先粉末喷涂叶身的中心起始位置3，然后粉末喷涂叶身的两侧位置；粉末喷涂时，喷枪由中心起始位置3移动至上边界2时，转盘沿靠近喷枪的方向同步倾转25°；喷枪由中心起始位置3移动至下边界1时，转盘沿远离喷枪的方向同步倾转25°；喷枪位于中心起始位置3时，转盘的盘面方向与水平方向平行；倾转的速度为2°/s。
步骤(2)所述粉末喷涂时，喷涂距离为1.2m，Ar气流量为30SLPM，He气流量为60SLPM，电流为1700A，电压为35V。
实施例6
本实施例提供了一种多联体涡轮导向叶片等离子物理气相沉积涂层的喷涂方法，所述喷涂方法利用机械手以及双轴变位机进行；所述双轴变位机的转盘能够绕中心轴自转，且能够进行45°以下的倾转；
所述喷涂方法包括以下步骤：
(1)3件多联体涡轮导向叶片均匀设置于转盘的周向，机械手夹持喷枪沿预设轨迹对多联体涡轮导向叶片进行预热，得到预热叶片；预热时，机械手横向往复摆动的速率为500mm/s，摆动幅度为多联体涡轮导向叶片可视边缘两侧分别延伸20mm，转盘的转速为30rpm，多联体涡轮导向叶片的自转速度为60rpm；
(2)机械手夹持喷枪沿预设轨迹对预热叶片进行粉末喷涂，实现多联体涡轮导向叶片的等离子物理气相沉积涂层；粉末喷涂时，转盘持续转动；机械手横向往复摆动的速率为200mm/s，摆动幅度为多联体涡轮导向叶片可视边缘两侧分别延伸20mm，转盘的转速为50rpm，多联体涡轮导向叶片的自转速度为100rpm；
所述多联体涡轮导向叶片的叶身包括中心起始位置3、上边界2与下边界1，上边界2与下边界1的距离为多联体涡轮导向叶片高度的0.7倍；中心起始位置3为多联体涡轮导向叶片的叶身高度的1/2；叶身的高度为80mm；
步骤(1)中所述预设轨迹为：首先预热叶身的两侧位置，然后预热叶身的中心起始位置3，预热至中心起始温度为800℃；预热时，喷枪由中心起始位置3移动至上边界2时，转盘沿靠近喷枪的方向同步倾转25°；喷枪由中心起始位置3移动至下边界1时，转盘沿远离喷枪的方向同步倾转25°；喷枪位于中心起始位置3时，转盘的盘面方向与水平方向平行；倾转的速度为2°/s；
步骤(2)中所述预设轨迹为：首先粉末喷涂叶身的中心起始位置3，然后粉末喷涂叶身的两侧位置；粉末喷涂时，喷枪由中心起始位置3移动至上边界2时，转盘沿靠近喷枪的方向同步倾转25°；喷枪由中心起始位置3移动至下边界1时，转盘沿远离喷枪的方向同步倾转25°；喷枪位于中心起始位置3时，转盘的盘面方向与水平方向平行；倾转的速度为2°/s。
步骤(2)所述粉末喷涂时，喷涂距离为1.2m，Ar气流量为30SLPM，He气流量为60SLPM，电流为1700A，电压为35V。
实施例7
本实施例提供了一种多联体涡轮导向叶片等离子物理气相沉积涂层的喷涂方法，所述喷涂方法利用机械手以及双轴变位机进行；所述双轴变位机的转盘能够绕中心轴自转，且能够进行45°以下的倾转；
所述喷涂方法包括以下步骤：
(1)1件多联体涡轮导向叶片放置于转盘的中心旋转轴，机械手夹持喷枪沿预设轨迹对多联体涡轮导向叶片进行预热，得到预热叶片；预热时，机械手横向往复摆动的速率为300mm/s，摆动幅度为多联体涡轮导向叶片可视边缘两侧分别延伸18mm；
(2)机械手夹持喷枪沿预设轨迹对预热叶片进行粉末喷涂，实现多联体涡轮导向叶片的等离子物理气相沉积涂层；粉末喷涂时，转盘分度转动；每个多联体涡轮导向叶片分别经过第一喷涂、第二喷涂、第三喷涂与第四喷涂；所述第一喷涂时，多联体涡轮导向叶片的叶盆前缘所在平面与喷枪轴线垂直(参见图2)，时间为3min；所述第二喷涂时，多联体涡轮导向叶片由第一喷涂位置逆时针自转30°(参见图3)，时间为6.5min；所述第三喷涂时，多联体涡轮导向叶片的叶背所在平面与喷枪轴线垂直(参见图4)，时间为4min；所述第四喷涂时，前片叶背高点位置为可视区域(参见图5)，时间为1.5min；
所述多联体涡轮导向叶片的叶身包括中心起始位置3、上边界2与下边界1，上边界2与下边界1的距离为多联体涡轮导向叶片高度的0.6倍；中心起始位置3为多联体涡轮导向叶片的叶身高度的1/2；叶身的高度为70mm；
步骤(1)中所述预设轨迹为：首先预热叶身的两侧位置，然后预热叶身的中心起始位置3，预热至中心起始温度为800℃；预热时，喷枪由中心起始位置3移动至上边界2时，转盘沿靠近喷枪的方向同步倾转25°；喷枪由中心起始位置3移动至下边界1时，转盘沿远离喷枪的方向同步倾转25°；喷枪位于中心起始位置3时，转盘的盘面方向与水平方向平行；倾转的速度为2°/s；
步骤(2)中所述预设轨迹为：首先粉末喷涂叶身的中心起始位置3，然后粉末喷涂叶身的两侧位置；粉末喷涂时，喷枪由中心起始位置3移动至上边界2时，转盘沿靠近喷枪的方向同步倾转25°；喷枪由中心起始位置3移动至下边界1时，转盘沿远离喷枪的方向同步倾转25°；喷枪位于中心起始位置3时，转盘的盘面方向与水平方向平行；倾转的速度为2°/s。
步骤(2)所述粉末喷涂时，喷涂距离为1.2m，Ar气流量为30SLPM，He气流量为60SLPM，电流为1700A，电压为35V。
实施例8
本实施例提供了一种多联体涡轮导向叶片等离子物理气相沉积涂层的喷涂方法，所述喷涂方法利用机械手以及双轴变位机进行；所述双轴变位机的转盘能够绕中心轴自转，且能够进行45°以下的倾转；
所述喷涂方法包括以下步骤：
(1)1件多联体涡轮导向叶片放置于转盘的中心旋转轴，机械手夹持喷枪沿预设轨迹对多联体涡轮导向叶片进行预热，得到预热叶片；预热时，机械手横向往复摆动的速率为300mm/s，摆动幅度为多联体涡轮导向叶片可视边缘两侧分别延伸15mm；
(2)机械手夹持喷枪沿预设轨迹对预热叶片进行粉末喷涂，实现多联体涡轮导向叶片的等离子物理气相沉积涂层；粉末喷涂时，转盘分度转动；每个多联体涡轮导向叶片分别经过第一喷涂、第二喷涂、第三喷涂与第四喷涂；所述第一喷涂时，多联体涡轮导向叶片的叶盆前缘所在平面与喷枪轴线垂直(参见图2)，时间为1.6min；所述第二喷涂时，多联体涡轮导向叶片由第一喷涂位置逆时针自转25°(参见图3)，时间为3.2min；所述第三喷涂时，多联体涡轮导向叶片的叶背所在平面与喷枪轴线垂直(参见图4)，时间为2.4min；所述第四喷涂时，前片叶背高点位置为可视区域(参见图5)，时间为0.8min；
所述多联体涡轮导向叶片的叶身包括中心起始位置3、上边界2与下边界1，上边界2与下边界1的距离为多联体涡轮导向叶片高度的0.8倍；中心起始位置3为多联体涡轮导向叶片的叶身高度的1/2；叶身的高度为50mm；
步骤(1)中所述预设轨迹为：首先预热叶身的两侧位置，然后预热叶身的中心起始位置3，预热至中心起始温度为800℃；预热时，喷枪由中心起始位置3移动至上边界2时，转盘沿靠近喷枪的方向同步倾转25°；喷枪由中心起始位置3移动至下边界1时，转盘沿远离喷枪的方向同步倾转25°；喷枪位于中心起始位置3时，转盘的盘面方向与水平方向平行；倾转的速度为2°/s；
步骤(2)中所述预设轨迹为：首先粉末喷涂叶身的中心起始位置3，然后粉末喷涂叶身的两侧位置；粉末喷涂时，喷枪由中心起始位置3移动至上边界2时，转盘沿靠近喷枪的方向同步倾转25°；喷枪由中心起始位置3移动至下边界1时，转盘沿远离喷枪的方向同步倾转25°；喷枪位于中心起始位置3时，转盘的盘面方向与水平方向平行；倾转的速度为2°/s。
步骤(2)所述粉末喷涂时，喷涂距离为1.2m，Ar气流量为30SLPM，He气流量为60SLPM，电流为1700A，电压为35V。
实施例9
本实施例提供了一种多联体涡轮导向叶片等离子物理气相沉积涂层的喷涂方法，所述喷涂方法利用机械手以及双轴变位机进行；所述双轴变位机的转盘能够绕中心轴自转，且能够进行45°以下的倾转；
所述喷涂方法包括以下步骤：
(1)1件多联体涡轮导向叶片放置于转盘的中心旋转轴，机械手夹持喷枪沿预设轨迹对多联体涡轮导向叶片进行预热，得到预热叶片；预热时，机械手横向往复摆动的速率为300mm/s，摆动幅度为多联体涡轮导向叶片可视边缘两侧分别延伸15mm；
(2)机械手夹持喷枪沿预设轨迹对预热叶片进行粉末喷涂，实现多联体涡轮导向叶片的等离子物理气相沉积涂层；粉末喷涂时，转盘分度转动；每个多联体涡轮导向叶片分别经过第一喷涂、第二喷涂、第三喷涂与第四喷涂；所述第一喷涂时，多联体涡轮导向叶片的叶盆前缘所在平面与喷枪轴线垂直(参见图2)，时间为4min；所述第二喷涂时，多联体涡轮导向叶片由第一喷涂位置逆时针自转25°(参见图3)，时间为8min；所述第三喷涂时，多联体涡轮导向叶片的叶背所在平面与喷枪轴线垂直(参见图4)，时间为6min；所述第四喷涂时，前片叶背高点位置为可视区域(参见图5)，时间为2min；
所述多联体涡轮导向叶片的叶身包括中心起始位置3、上边界2与下边界1，上边界2与下边界1的距离为多联体涡轮导向叶片高度的0.7倍；中心起始位置3为多联体涡轮导向叶片的叶身高度的1/2；叶身的高度为80mm；
步骤(1)中所述预设轨迹为：首先预热叶身的两侧位置，然后预热叶身的中心起始位置3，预热至中心起始温度为800℃；预热时，喷枪由中心起始位置3移动至上边界2时，转盘沿靠近喷枪的方向同步倾转25°；喷枪由中心起始位置3移动至下边界1时，转盘沿远离喷枪的方向同步倾转25°；喷枪位于中心起始位置3时，转盘的盘面方向与水平方向平行；倾转的速度为2°/s；
步骤(2)中所述预设轨迹为：首先粉末喷涂叶身的中心起始位置3，然后粉末喷涂叶身的两侧位置；粉末喷涂时，喷枪由中心起始位置3移动至上边界2时，转盘沿靠近喷枪的方向同步倾转25°；喷枪由中心起始位置3移动至下边界1时，转盘沿远离喷枪的方向同步倾转25°；喷枪位于中心起始位置3时，转盘的盘面方向与水平方向平行；倾转的速度为2°/s。
步骤(2)所述粉末喷涂时，喷涂距离为1.2m，Ar气流量为30SLPM，He气流量为60SLPM，电流为1700A，电压为35V。
对比例1
本对比例提供了一种多联体涡轮导向叶片等离子物理气相沉积涂层的喷涂方法，除了预热叶身的上边界2位置时，转盘沿靠近喷枪的方向倾转10°；预热叶身的下边界1位置时，转盘沿靠近喷枪的方向倾转10°；粉末喷涂叶身的上边界2位置时，转盘沿靠近喷枪的方向倾转10°；粉末喷涂叶身的下边界1位置时，转盘沿靠近喷枪的方向倾转10°外，其余均与实施例1相同。
对比例2
本对比例提供了一种多联体涡轮导向叶片等离子物理气相沉积涂层的喷涂方法，除了预热叶身的上边界2位置时，转盘沿靠近喷枪的方向倾转35°；预热叶身的下边界1位置时，转盘沿靠近喷枪的方向倾转35°；粉末喷涂叶身的上边界2位置时，转盘沿靠近喷枪的方向倾转35°；粉末喷涂叶身的下边界1位置时，转盘沿靠近喷枪的方向倾转35°外，其余均与实施例2相同。
对比例3
本对比例提供了一种多联体涡轮导向叶片等离子物理气相沉积涂层的喷涂方法，除了上边界2为从中心起始位置3开始沿叶身高度方向向上延伸19mm，下边界1为从中心起始位置3开始沿叶身高度方向向下延伸19mm外，其余均与实施例3相同。
对比例4
本对比例提供了一种多联体涡轮导向叶片等离子物理气相沉积涂层的喷涂方法，除了预热叶身的上边界2位置时，转盘沿靠近喷枪的方向倾转10°；预热叶身的下边界1位置时，转盘沿靠近喷枪的方向倾转10°；粉末喷涂叶身的上边界2位置时，转盘沿靠近喷枪的方向倾转10°；粉末喷涂叶身的下边界1位置时，转盘沿靠近喷枪的方向倾转10°外，其余均与实施例4相同。
对比例5
本对比例提供了一种多联体涡轮导向叶片等离子物理气相沉积涂层的喷涂方法，除了预热叶身的上边界2位置时，转盘沿靠近喷枪的方向倾转35°；预热叶身的下边界1位置时，转盘沿靠近喷枪的方向倾转35°；粉末喷涂叶身的上边界2位置时，转盘沿靠近喷枪的方向倾转35°；粉末喷涂叶身的下边界1位置时，转盘沿靠近喷枪的方向倾转35°外，其余均与实施例5相同。
对比例6
本对比例提供了一种多联体涡轮导向叶片等离子物理气相沉积涂层的喷涂方法，除了上边界2为从中心起始位置3开始沿叶身高度方向向上延伸19mm，下边界1为从中心起始位置3开始沿叶身高度方向向下延伸19mm外，其余均与实施例6相同。
对比例7
本对比例提供了一种多联体涡轮导向叶片等离子物理气相沉积涂层的喷涂方法，除了预热叶身的上边界2位置时，转盘沿靠近喷枪的方向倾转10°；预热叶身的下边界1位置时，转盘沿靠近喷枪的方向倾转10°；粉末喷涂叶身的上边界2位置时，转盘沿靠近喷枪的方向倾转10°；粉末喷涂叶身的下边界1位置时，转盘沿靠近喷枪的方向倾转10°外，其余均与实施例7相同。
对比例8
本对比例提供了一种多联体涡轮导向叶片等离子物理气相沉积涂层的喷涂方法，除了预热叶身的上边界2位置时，转盘沿靠近喷枪的方向倾转35°；预热叶身的下边界1位置时，转盘沿靠近喷枪的方向倾转35°；粉末喷涂叶身的上边界2位置时，转盘沿靠近喷枪的方向倾转35°；粉末喷涂叶身的下边界1位置时，转盘沿靠近喷枪的方向倾转35°外，其余均与实施例8相同。
对比例9
本对比例提供了一种多联体涡轮导向叶片等离子物理气相沉积涂层的喷涂方法，除了上边界2为从中心起始位置3开始沿叶身高度方向向上延伸19mm，下边界1为从中心起始位置3开始沿叶身高度方向向下延伸19mm外，其余均与实施例9相同。
使用三维蓝光扫描系统对实施例1-9和对比例1-9中涂层的厚度进行测定，所得结果如表1所示。
表1
综上所述，本发明通过结合等离子物理气相沉积射流的优势(包括大直径和长度、高能量、超音速)以及多联体涡轮导向叶片型面复杂、遮蔽因素以及曲率半径不同等因素，通过联动机械手以及双轴变位机，实现了均匀预热和喷涂，并且操作简单，可以根据不同特点叶片进行工艺设计，提高喷涂沉积前叶片工件预热的均匀性，同时也可提高喷涂沉积涂层的均匀性，该喷涂方法无需叠加辅助的硬件和软件，适宜于工业化的生产；本发明在预热时，采用先预热靠近缘板的位置，再预热中心起始位置的方式，避免了持续预热叶身中部导致中心起始位置温度过高的问题；而且通过配合预热位置的次序以及转盘倾转的角度，减少了直角处高速等离子体射流的扰流作用，提高了多联体涡轮导向叶片的温度均匀性，使整个多联体涡轮导向叶片的温度差≤30℃，为保证粉末喷涂时的沉积速率一致性提供了基础，避免了预热温差较大导致的沉积速率偏差较大的问题；本发明在粉末喷涂时，考虑到中心起始位置的周围区域内，气相沉积连续均匀且气-液-固三相中气相比例高。本发明先粉末喷涂中心起始位置，再粉末喷涂靠近缘板的位置，保证了多联体涡轮导向叶片的涂层质量；本发明通过机械手和双轴变位机的联动，采用旋转控制或分度控制的模式控制多联体涡轮导向叶片的旋转和翻转，根据所需的叶片姿态旋转调整旋转参数或分度参数，在此基础上耦合机械手的预设轨迹，可以将降低缘板和叶身直角位置的射流扰流；而且可根据叶片尺寸、缘板尺寸、单件或多件等因素设计喷涂方式，具有较高的控制精度，为厚度设计和分布均匀提供了良好的柔性加工工艺基础，并且增加了工艺柔性设计和调节裕度，可以适配不同类型的多联体叶片，通过多种喷涂轨迹、旋转、摆动联动方式实现工艺柔性设计和调节。
申请人声明，以上所述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，所属技术领域的技术人员应该明了，任何属于本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
Claims (10)
1.一种多联体涡轮导向叶片等离子物理气相沉积涂层的喷涂方法，其特征在于，所述喷涂方法利用机械手以及双轴变位机进行；所述双轴变位机的转盘能够绕中心轴自转，且能够进行45°以下的倾转；倾转方向为靠近机械手或远离机械手的方向；
所述喷涂方法包括以下步骤：
(1)至少1件多联体涡轮导向叶片放置于转盘上，机械手夹持喷枪沿预设轨迹对多联体涡轮导向叶片进行预热，预热时转盘倾转和/或自转，得到预热叶片；
(2)机械手夹持喷枪沿预设轨迹对预热叶片进行粉末喷涂，粉末喷涂时转盘倾转和/或自转，实现多联体涡轮导向叶片的等离子物理气相沉积涂层；
步骤(1)中所述预设轨迹为：首先预热多联体涡轮导向叶片的两侧位置，然后预热多联体涡轮导向叶片的中心起始位置，预热过程进行至少1次
步骤(2)中所述预设轨迹为：首先粉末喷涂多联体涡轮导向叶片的中心起始位置，然后粉末喷涂多联体涡轮导向叶片的两侧位置，粉末喷涂进行至少1次。
2.根据权利要求1所述的喷涂方法，其特征在于，所述多联体涡轮导向叶片的叶身包括中心起始位置、上边界与下边界，上边界与下边界的距离为叶身高度的0.5倍以上，优选为0.5-0.8倍；
优选地，预热多联体涡轮导向叶片的两侧位置时，转盘倾转15°-30°；
优选地，粉末喷涂多联体涡轮导向叶片的两侧位置时，转盘倾转15°-30°；
优选地，所述多联体涡轮导向叶片的叶身高度≤80mm，优选为50-80mm；
优选地，所述中心起始位置为多联体涡轮导向叶片的叶身高度的2/5-3/5。
3.根据权利要求2所述的喷涂方法，其特征在于，所述喷枪由中心起始位置移动至上边界时，转盘沿靠近喷枪的方向同步倾转15°-30°；
所述喷枪由中心起始位置移动至下边界时，转盘沿远离喷枪的方向同步倾转15°-30°；
所述喷枪位于中心起始位置时，转盘的盘面方向与水平方向平行；
优选地，所述倾转的速度为1.5°/s-2.5°/s。
4.根据权利要求3所述的喷涂方法，其特征在于，所述多联体涡轮导向叶片的数量为1件时，多联体涡轮导向叶片设置于所述转盘的中心旋转轴，转盘持续转动或分度转动；
优选地，所述多联体涡轮导向叶片的数量为1件时，机械手横向往复摆动的速率为150-400mm/s；
优选地，所述多联体涡轮导向叶片的数量为1件，且转盘持续转动时，多联体涡轮导向叶片随转盘转动的速度为30-100rpm。
5.根据权利要求4所述的喷涂方法，其特征在于，所述转盘分度转动时，步骤(2)所述粉末喷涂过程中，多联体涡轮导向叶片分别经过第一喷涂、第二喷涂、第三喷涂与第四喷涂；
所述第一喷涂时，多联体涡轮导向叶片的叶盆前缘所在平面与喷枪轴线垂直；
所述第二喷涂时，多联体涡轮导向叶片由第一喷涂位置逆时针自转25°-35°；
所述第三喷涂时，多联体涡轮导向叶片的叶背所在平面与喷枪轴线垂直；
所述第四喷涂时，前片叶背高点位置为可视区域。
6.根据权利要求5所述的喷涂方法，其特征在于，所述转盘分度转动时，步骤(2)所述粉末喷涂的总时间为8-20min；
优选地，所述第一喷涂的时间为粉末喷涂总时间的15-25％；
优选地，所述第二喷涂的时间为粉末喷涂总时间的35-45％；
优选地，所述第三喷涂的时间为粉末喷涂总时间的25-35％；
优选地，所述第四喷涂的时间为粉末喷涂总时间的5-15％。
7.根据权利要求3所述的喷涂方法，其特征在于，所述多联体涡轮导向叶片的数量为至少2件时，转盘持续转动。
8.根据权利要求7所述的喷涂方法，其特征在于，多联体涡轮导向叶片的数量为至少2件时，至少2件多联体涡轮导向叶片均匀设置于转盘的周向；
优选地，所述多联体涡轮导向叶片的数量为至少2件时，步骤(1)所述预热过程中，机械手横向往复摆动的速率为300-500mm/s；
优选地，所述多联体涡轮导向叶片的数量为至少2件时，步骤(1)所述预热过程中，转盘的转速为10-30rpm，多联体涡轮导向叶片的自转速度为20-60rpm。
9.根据权利要求8所述的喷涂方法，其特征在于，多联体涡轮导向叶片的数量为至少2件时，步骤(2)所述粉末喷涂过程中，机械手向往复摆动的速率为100-200mm/s；
优选地，所述多联体涡轮导向叶片的数量为至少2件且转盘持续转动时，步骤(2)所述粉末喷涂过程中，转盘的转速为20-50rpm，多联体涡轮导向叶片的自转速度为40-100rpm。
10.根据权利要求1-9任一项所述的喷涂方法，其特征在于，步骤(2)所述粉末喷涂时，喷涂距离为1-1.5m，Ar气流量为20-40SLPM，He气流量为50-70SLPM，电流为1600-1800A，电压为30-40V。
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