航空发动机热喷涂涂层工艺及金相组织分析方法研究

• 作 者: 陶敏
• 出 处: 国防科技大学
• 发表日期: 2004年期
• 关键词: 航空发动机 热喷涂涂层 喷涂工艺 金相组织分析

航空发动机运行达到一定寿命后,热部件涂层均有不同程度的损坏,影响发动机正常运行,需通过重新喷涂涂层进行修复。各部件热喷涂涂层修复工艺尚不完善,对涂层质量的评定偏重于基础理化性能分析,主要从涂层的力学性能、热震性能、硬度等方面判断涂层质量,未对涂层金相组织进行分析。涂层金相组织分析是涂层修复质量重要判据之一,然而,目前并没有相关涂层金相组织分析的具体方法。首先,选取了发动机部附件中最具备代表性的涂层(封严涂层、金属合金涂层、热障涂层、耐磨涂层)作为研究对象,进行了热喷涂涂层工艺研究,开展了不同涂层类的粉末制备、喷涂实验和涂层理化测试性能试验,不断优化喷涂参数、喷涂工艺及相应的喷涂材料。研究过程中发现,涂层金相组织分析是制约热喷涂涂层工艺形成的关键。其次,通过借助三维数码显微镜、扫描电子显微镜等设备对涂层孔隙、界面污染和未熔颗粒形貌进行表征与分析,采用国内外前沿的软件(Image-Pro Plus)、显微镜图处理技术对涂层进行定量分析,建立了涂层金相组织显微图谱。最后,结合实际工作,通过比对实验,验证了所做工作的有效性。立足于研究成果,通过优化过程控制方法,固化工艺参数,形成了详细可靠的热喷涂涂层工艺及金相组织分析方法,并构建了完整的审核体系。该研究成果完善了修理行业热喷涂涂层工艺,促进了热喷涂工艺的开发,对热喷涂涂层质量的保证具有重要意义,有助于提升航空发动机的修理水平。