本發(fā)明涉及燃?xì)廨啓C(jī)火焰筒制造領(lǐng)域，特別提供了一種火焰筒搪瓷涂層的涂敷工藝。

背景技術(shù)：

燃?xì)廨啓C(jī)燃燒室等熱端部件的防腐、防硫、防高溫氧化，歷來(lái)是設(shè)計(jì)者要考慮的重要問(wèn)題，因?yàn)檫@直接影響著發(fā)動(dòng)機(jī)的性能和壽命，由于高溫搪瓷涂層具有耐高溫燃?xì)鉀_刷、化學(xué)穩(wěn)定性好、耐熱震性能好、使用溫度高等特點(diǎn)，在航空發(fā)動(dòng)機(jī)的熱端部件廣泛使用。高溫搪瓷涂層使高溫合金部件在高溫下與環(huán)境“隔離”起來(lái)，使高溫合金的氧化和腐蝕降低到最小程度，從而有效的改善了高溫合金的高溫抗氧化、抗腐蝕、抗高速高溫氣流沖刷的性能并降低高溫合金熱疲勞性能等。燃?xì)廨啓C(jī)熱端部件使用高溫搪瓷涂層的實(shí)踐證明，該涂層對(duì)防止高溫合金基材在高溫下產(chǎn)生的過(guò)量蠕變或高溫燃?xì)獾倪^(guò)快氧化和腐蝕有顯著的作用，對(duì)排除高溫區(qū)零件的裂紋、掉塊、燒穿等現(xiàn)象取得了理想的效果。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明創(chuàng)造的目的是提供一種火焰筒搪瓷涂層的涂敷工藝。該方法改進(jìn)了現(xiàn)有的涂覆工藝，制備的搪瓷涂層各項(xiàng)性能均滿足實(shí)際使用的要求。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種火焰筒搪瓷涂層的涂敷工藝，包括以下步驟：

步驟一，漿料準(zhǔn)備

將W-200搪瓷涂層原料與去離子水混合攪拌至均勻制成搪瓷漿料；

步驟二，零件前處理

將火焰筒表面用20目到100目的氧化鋁砂粒在0.2MPa到0.6MPa的壓力下進(jìn)行吹砂處理，以粗化零件表面；

步驟三，漿料涂敷及烘干

對(duì)火焰筒表面進(jìn)行搪瓷漿料涂敷，搪瓷漿料的噴涂工藝為：粘度在10～30℃下控制在10～30s，噴涂氣壓為0.0.05～0.5MPa，噴涂距離為5～25cm；

搪瓷漿料在火焰筒表面涂敷后，在90±10℃進(jìn)行烘干至涂層中的水分完全揮發(fā)；

步驟四，涂層燒結(jié)

將涂敷有搪瓷涂層的火焰筒在1000～1200℃燒結(jié)溫度下保溫5min到20min以形成搪瓷層。

步驟一中，混合時(shí)間為12～60h。

步驟一中，還包括：通過(guò)電解工裝對(duì)火焰筒孔邊倒圓。

步驟一中，還包括：采用對(duì)焊縫的打磨方式，將粗糙的焊縫打磨成平滑的表面。

步驟三中，烘干的時(shí)間為10～60min。

步驟三中，烘干工序在烘箱中進(jìn)行。

相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：

通過(guò)系統(tǒng)分析從火焰筒等零件成型到搪瓷涂敷工藝流程影響涂層質(zhì)量因素，并經(jīng)試驗(yàn)得到可靠數(shù)據(jù)；首先是保證搪瓷涂層漿料混合時(shí)間充足，保證各種氧化物顏料較好地在漿料中懸浮，保證搪瓷漿料的均勻性；其次，為獲得搪瓷涂層與火焰筒之間良好的結(jié)合強(qiáng)度，對(duì)火焰筒表面進(jìn)行了吹砂處理；另外，為保證涂敷在火焰筒表面搪瓷涂層中水分完全揮發(fā)，要求在烘箱中將帶有涂層的火焰筒烘干，使涂層中的水分完全揮發(fā)，防止在涂層在烘烤過(guò)程中發(fā)生崩瓷；第四點(diǎn)，通過(guò)合理的噴涂工藝有效的控制搪瓷涂層厚度，解決了渦流測(cè)厚儀無(wú)法檢測(cè)部位涂層厚度的控制問(wèn)題。第五點(diǎn)，在零件吹砂前，需對(duì)吹砂機(jī)內(nèi)的原有砂粒進(jìn)行了清理，并加入了完整、新鮮的砂粒，以確保待噴涂表面的清潔度和良好的粗糙度，防止砂粒粒度達(dá)不到要求，造成零件表面光滑，涂層難以附著。第六點(diǎn)，通過(guò)對(duì)搪瓷涂層燒結(jié)溫度和燒結(jié)時(shí)間的控制，獲得了最佳燒結(jié)參數(shù)，提高了搪瓷涂層的質(zhì)量；第七點(diǎn)，通過(guò)燃?xì)廨啓C(jī)試車考核，火焰筒搪瓷涂層質(zhì)量良好，按本發(fā)明的工藝制備的搪瓷涂層能夠滿足火焰筒生產(chǎn)的需要和燃?xì)廨啓C(jī)工況。

【具體實(shí)施方式】

下面對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)闡述，但在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，本發(fā)明所描述的實(shí)施例是示例性的，描述中所出現(xiàn)的具體參數(shù)僅是為了便于描述本發(fā)明，而不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。

本發(fā)明是火焰筒涂敷搪瓷涂層的工程化應(yīng)用，對(duì)W-200搪瓷涂層進(jìn)行了一系列工藝試驗(yàn)，查清了影響搪瓷涂層涂敷質(zhì)量的因素，解決了W-200搪瓷涂層涂敷、裝配、試車過(guò)程的崩瓷等問(wèn)題，提高了火焰筒搪瓷涂層制備的合格率。

其下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的方法做進(jìn)一步說(shuō)明：

實(shí)施例1

一種火焰筒搪瓷涂層的涂敷工藝，包括以下步驟：

步驟一，漿料準(zhǔn)備

將W-200搪瓷涂層漿料的混合攪拌至均勻，混合時(shí)間為12h；

步驟二，零件前處理

將火焰筒表面用20目的白色氧化鋁砂粒在0.2MPa的壓力下進(jìn)行前處理，以粗化零件表面。

步驟三，涂層涂敷及烘干

對(duì)火焰筒表面進(jìn)行涂敷搪瓷涂層，搪瓷涂層漿料的噴涂工藝為：粘度在10℃下控制在10s，噴涂氣壓為0.1MPa，噴涂距離為10cm；

搪瓷涂層漿料涂敷后，在90℃的烘箱中放置30min進(jìn)行烘干；

步驟四，涂層燒結(jié)

涂敷有搪瓷涂層的火焰筒在1000℃燒結(jié)溫度下保溫15min以形成搪瓷涂層。

實(shí)施例2

一種火焰筒搪瓷涂層的涂敷工藝，包括以下步驟：

步驟一，漿料準(zhǔn)備

將W-200搪瓷涂層漿料的混合攪拌至均勻，混合時(shí)間為24h；

步驟二，零件前處理

將火焰筒表面用40目的白色氧化鋁砂粒在0.3MPa的壓力下進(jìn)行前處理，以粗化零件表面。

步驟三，涂層涂敷及烘干

對(duì)火焰筒表面進(jìn)行涂敷搪瓷涂層，搪瓷涂層漿料的噴涂工藝為：粘度在30℃下控制在25s，噴涂氣壓為0.2MPa，噴涂距離為15cm；

搪瓷涂層漿料涂敷后，在80℃的烘箱中放置45min進(jìn)行烘干；

步驟四，涂層燒結(jié)

涂敷有搪瓷涂層的火焰筒在1200℃燒結(jié)溫度下保溫5min以形成搪瓷涂層。

實(shí)施例3

一種火焰筒搪瓷涂層的涂敷工藝，包括以下步驟：

步驟一，漿料準(zhǔn)備

將W-200搪瓷涂層漿料的混合攪拌至均勻，混合時(shí)間為36h；

步驟二，零件前處理

將火焰筒表面用60目的白色氧化鋁砂粒在0.4MPa的壓力下進(jìn)行前處理，以粗化零件表面。

步驟三，涂層涂敷及烘干

對(duì)火焰筒表面進(jìn)行涂敷搪瓷涂層，搪瓷涂層漿料的噴涂工藝為：粘度在20℃下控制在15s，噴涂氣壓為0.3MPa，噴涂距離為16cm；

搪瓷涂層漿料涂敷后，在100℃的烘箱中放置20min進(jìn)行烘干；

步驟四，涂層燒結(jié)

涂敷有搪瓷涂層的火焰筒在1050℃燒結(jié)溫度下保溫13min以形成搪瓷涂層。

實(shí)施例4

一種火焰筒搪瓷涂層的涂敷工藝，包括以下步驟：

步驟一，漿料準(zhǔn)備

將W-200搪瓷涂層漿料的混合攪拌至均勻，混合時(shí)間為48h；

步驟二，零件前處理

將火焰筒表面用80目的白色氧化鋁砂粒在0.5MPa的壓力下進(jìn)行前處理，以粗化零件表面。

步驟三，涂層涂敷及烘干

對(duì)火焰筒表面進(jìn)行涂敷搪瓷涂層，搪瓷涂層漿料的噴涂工藝為：粘度在30℃下控制在24s，噴涂氣壓為0.4MPa，噴涂距離為18cm；

搪瓷涂層漿料涂敷后，在90℃的烘箱中放置50min進(jìn)行烘干；

步驟四，涂層燒結(jié)

涂敷有搪瓷涂層的火焰筒在1100℃燒結(jié)溫度下保溫8min以形成搪瓷涂層。

實(shí)施例5

一種火焰筒搪瓷涂層的涂敷工藝，包括以下步驟：

步驟一，漿料準(zhǔn)備

將W-200搪瓷涂層漿料的混合攪拌至均勻，混合時(shí)間為60h；

步驟二，零件前處理

將火焰筒表面用100目的白色氧化鋁砂粒在0.6MPa的壓力下進(jìn)行前處理，以粗化零件表面。

步驟三，涂層涂敷及烘干

對(duì)火焰筒表面進(jìn)行涂敷搪瓷涂層，搪瓷涂層漿料的噴涂工藝為：粘度在22℃下控制在18s，噴涂氣壓為0.5MPa，噴涂距離為19cm；

搪瓷涂層漿料涂敷后，在90℃的烘箱中放置40min進(jìn)行烘干；

步驟四，涂層燒結(jié)

涂敷有搪瓷涂層的火焰筒在1150℃燒結(jié)溫度下保溫8min以形成搪瓷涂層。

另外，涂敷工藝的前期準(zhǔn)備還包括

1)火焰筒孔、棱邊倒圓質(zhì)量控制

由于高溫搪瓷涂層是一種非晶態(tài)玻璃，對(duì)應(yīng)力集中特別敏感，如果有尖點(diǎn)等凸起就很容易成為開(kāi)裂源，因此孔邊、棱邊的倒圓對(duì)涂層質(zhì)量影響顯著。通過(guò)制備火焰筒孔邊倒圓電解工裝，對(duì)孔邊、棱邊倒圓質(zhì)量進(jìn)行控制。

2)火焰筒焊縫凸起的處理

火焰筒焊接后，由于焊劑流淌堆積等原因，焊縫會(huì)較火焰筒壁面凸起，而且焊縫表面會(huì)出現(xiàn)不同程度的凹坑，這樣的表面狀態(tài)燒結(jié)搪瓷涂層后以及一次試車后經(jīng)常出現(xiàn)崩瓷。通過(guò)對(duì)該部位崩瓷原因的分析，采用對(duì)焊縫的打磨方式，將粗糙的焊縫打磨成平滑的表面，保證涂層厚度的均勻性。

(2)試驗(yàn)效果

按照本發(fā)明按規(guī)定的技術(shù)參數(shù)制備的搪瓷涂層W-200，經(jīng)工程化應(yīng)用及燃?xì)廨啓C(jī)上千小時(shí)試車考核等工作，無(wú)崩瓷、脫落現(xiàn)象，滿足燃?xì)廨啓C(jī)火焰筒應(yīng)用工況。

以上，僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非僅限于本發(fā)明的實(shí)施范圍，凡依本發(fā)明專利范圍的內(nèi)容所做的等效變化和修飾，都應(yīng)為本發(fā)明的技術(shù)范疇。