本发明属于热喷涂制备聚苯酯封严涂层技术领域，特别涉及一种航空发动机机匣类零件用聚苯酯封严涂层的制备工艺。
背景技术：
聚苯酯涂层作为常用的封严涂层，广泛应用于航空喷气发动机，工业燃气轮机等关键部件上。使壳体和叶片间形成理想的密封状态，以获得理想的流体动力压差，英国rr公司某型号商用发动机对开机匣零件内表面特定区域也需要喷涂聚苯酯封严涂层。为满足该零件设计需要，顺利实现该机匣转包生产任务，急需进行大量现场试验以及技术攻关。
技术实现要素：
针对现有技术存在的问题，本发明提供一种聚苯酯封严涂层的喷涂工艺，该工艺方法制备出的聚苯酯涂层的硬度、结合强度和金相组织均满足rr公司标准。本发明采用的技术方案如下。
喷涂前准备，喷涂前将喷涂用镍铝粉末和聚苯酯粉末放在80℃～90℃的烘箱内烘干1h～2h；
清洗，用脱脂棉蘸丙酮对零件进行仔细的刷洗，彻底除去表面的油污和其它杂物，除油后用干净的压缩空气吹干；
吹砂前保护，用耐高温胶带保护好零件的非吹砂表面及少部分喷涂区域（便于测量试样和涂层的厚度），一定要确保非吹砂表面不受损伤。耐高温胶带不得遮蔽吹砂表面；
吹砂，采用自动吹沙机吹沙，吹砂机具有0～0.6mpa可调风压气源，并配有油水分离器。压力式吹砂机，使用20目白刚玉砂，风压控制在0.05~0.20mpa，吹砂距离在80~120mm，吹砂角度60～85°；
进一步的，要求：
1）吹砂后的零件表面应是均匀无金属光泽的粗糙表面，不允许有漏吹或过吹现象；
2）吹砂后的零件表面应保持良好的清洁状态，避免吹砂表面污染，如：手印、各种沾染凝聚物等，将零件表面的浮灰用经过油水分离器过滤的、洁净的压缩空气吹干净；3）吹砂后要求在2h内进行喷涂，若超过规定的时间，必须进行重新吹砂。
喷涂，在规定的区域先等离子喷涂0.10-0.20mm厚的镍铝底层，然后喷涂聚苯酯涂层至要求厚度；1）用干净的压缩空气将零件表面的浮灰清除，并用夹具固定在转台上；2）按如下参数对零件进行喷涂，注意喷涂角度和走枪速度；3）安装冷却装置，调整冷却树的距离与风压；4）在喷涂过程中，采用间歇、多次喷涂的方法，每次喷涂间断时间为40秒，保持零件在喷涂过程中温度均衡，有利于避免涂层产生开裂；5）具体参数：底层采用metcounicote设备f4mb90-xl喷枪等离子喷涂，电流550±50a；主气使用氩气：60±5nlpm，次气使用氢气：12±1nlpm，送粉气使用氩气：4.0±0.5nlpm，送粉速率29±5g/min；使用干燥压缩空气进行冷却，保证零件温度不大于200℃；喷涂距离130±10mm；面层采用metcounicote设备f4mb90-xl喷枪等离子喷涂，电流450±30a；主气使用氩气：60±5nlpm，次气使用氢气：5±1nlpm，送粉气使用氩气：3.5±0.5nlpm，送粉速率19±5g/min；使用干燥压缩空气进行冷却，保证零件温度不大于200℃；喷涂距离120±10mm；
清理，喷涂完毕，拆除喷涂保护夹具及胶带，并清理零件表面的浮灰，做好标记。
发明的有益效果：（1）本发明通过试验论证确定了聚苯酯封严涂层等离子喷涂的工艺；（2）采用该工艺制备的涂层，金相组织稳定满足相关标准要求，硬度高，孔隙含量低；（3）经实际生产证明：采用该工艺制备出的聚苯酯涂层，其硬度、结合强度、孔隙率等性能指标都达到国际标准。
附图说明：
图1为喷涂该种涂层的对开机匣示意图；
图2为试片喷涂聚苯酯涂层后的横截面金相。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行详细描述；
实施例1：利用本发明对试片喷涂聚苯酯涂层，为保证喷涂过程稳定可控，将喷枪置于abb机械手irb2400上编程喷涂，具体实施步骤如下：
（1）喷涂前准备，将镍铝、聚苯酯粉末放在80℃的烘箱内烘干2h；
（2）清洗，用脱脂棉蘸丙酮对零件进行仔细的刷洗，彻底除去表面的油污和其它杂物，除油后用干净的压缩空气吹干；
（3）吹砂前保护，用耐高温胶带保护好零件的非吹砂表面及少部分喷涂区域（便于测量试样和涂层的厚度），一定要确保非吹砂表面不受损伤。耐高温胶带不得遮蔽吹砂表面；
（4）吹砂，本次采用的吹砂机具有油水分离器，使用刚玉磨料粒度20目，风压0.15mpa，吹砂距离100mm，吹砂角度80°。目测：吹砂后的零件表面是均匀无金属光泽的粗糙表面，无漏吹或过吹现象；吹砂后的零件表面具有良好的清洁状态，吹砂表面没有污染。将零件表面的浮灰用经过油水分离器过滤的、洁净的压缩空气吹干净。吹砂后立即进行喷涂；
（5）喷涂，在规定的区域内进行喷涂，用干净的压缩空气将零件表面的浮灰清除，并固定在专用夹具上。使用喷涂参数如下：底层采用metcounicote设备f4mb90-xl喷枪等离子喷涂，电流550a；主气使用氩气：60nlpm，次气使用氢气：12nlpm，送粉气使用氩气：4.0nlpm，送粉速率30g/min；使用干燥压缩空气进行冷却，保证零件温度不大于200℃；喷涂距离135mm。面层采用metcounicote设备f4mb90-xl喷枪等离子喷涂，电流450±30a；主气使用氩气：60±5nlpm，次气使用氢气：5±1nlpm，送粉气使用氩气：3.5±0.5nlpm，送粉速率19±5g/min；使用干燥压缩空气进行冷却，保证零件温度不大于200℃；喷涂距离120±10mm；
（6）清理，喷涂完毕，清理试片表面的浮灰，做好标记；
（7）性能检测，对涂层进行金相检测和硬度测试来对涂层进行综合评价。附图2为喷涂后试片横切面金相，从图中看出涂层组织致密无裂纹。硬度测试的试样规格：40×20×2.5,测试结果如下，涂层宏观硬度平均值在hr15y：62，结合强度平均值达到1000psi，满足性能要求。
实施例2：如附图1所示，利用本发明图1机匣零件2处区域喷涂聚苯酯涂层，具体喷涂区域为图中所示。为保证喷涂过程稳定可控，将喷枪置于abb机械手irb2400上编程喷涂，具体实施步骤如下：
（1）喷涂前准备，将镍铝、聚苯酯粉末放在80℃的烘箱内烘干2h；
（2）清洗，用脱脂棉蘸丙酮对零件进行仔细的刷洗，彻底除去表面的油污和其它杂物，除油后用干净的压缩空气吹干；
（3）吹砂前保护，用耐高温胶带保护好零件的非吹砂表面及少部分喷涂区域（便于测量试样和涂层的厚度），一定要确保非吹砂表面不受损伤。耐高温胶带不得遮蔽吹砂表面；
（4）吹砂，本次采用的吹砂机具有有油水分离器，使用刚玉磨料粒度20目，风压0.15mpa，吹砂距离110mm，吹砂角度75°。目测：吹砂后的零件表面是均匀无金属光泽的粗糙表面，无漏吹或过吹现象；吹砂后的零件表面具有良好的清洁状态，吹砂表面没有污染。将零件表面的浮灰用经过油水分离器过滤的、洁净的压缩空气吹干净。吹砂后立即进行喷涂；
（5）喷涂，在规定的区域内进行喷涂，用干净的压缩空气将零件表面的浮灰清除，并固定在专用夹具上。使用喷涂参数如下：底层采用metcounicote设备f4mb90-xl喷枪等离子喷涂，电流530a；主气使用氩气：65nlpm，次气使用氢气：12nlpm，送粉气使用氩气：4.0nlpm，送粉速率28g/min；使用干燥压缩空气进行冷却，保证零件温度不大于200℃；喷涂距离125mm。面层采用metcounicote设备f4mb90-xl喷枪等离子喷涂，电流450±30a；主气使用氩气：60±5nlpm，次气使用氢气：5±1nlpm，送粉气使用氩气：3.5±0.5nlpm，送粉速率19±5g/min；使用干燥压缩空气进行冷却，保证零件温度不大于200℃；喷涂距离120±10mm；
（6）清理，喷涂完毕，拆除喷涂保护夹具及胶带，并清理零件表面的浮灰，做好标记；
（7）目视检查，对机匣喷涂区域进行目视检查，所制备的聚苯酯封严涂层颜色均匀一致，涂层完整，表面均匀连续，无裂纹、剥落、分层和边缘翘起等缺陷，满足该零件的设计要求。
1.一种航空发动机机匣类零件用聚苯酯封严涂层的制备工艺，其特征在于：包括如下步骤：
（1）喷涂前准备，喷涂前将热喷涂用镍铝粉末和聚苯酯-铝合金粉末放在80℃～90℃的烘箱内烘干1h～2h；
（2）清洗，用脱脂棉蘸丙酮对零件喷涂区域进行仔细的刷洗，彻底除去表面的油污和其它杂物，除油后用干净的压缩空气吹干。
（3）吹砂前保护，用耐高温胶带保护好零件的非吹砂表面及少部分喷涂区域（便于测量试样和涂层的厚度），一定要确保非吹砂表面不受损伤。耐高温胶带不得遮蔽吹砂表面。
（4）吹砂，采用自动吹沙机吹沙，吹砂机具有0～0.6mpa可调风压气源，并配有油水分离器。工艺要求：吹砂后的零件表面应是均匀无金属光泽的粗糙表面，不允许有漏吹或过吹现象。吹砂后的零件表面应保持良好的清洁状态，避免吹砂表面污染，如：手印、各种沾染凝聚物等，将零件表面的浮灰用经过油水分离器过滤的、洁净的压缩空气吹干净。吹砂后要求在2h内进行喷涂，若超过规定的时间，必须进行重新吹砂。
（5）喷涂镍铝底层，在规定的区域内等离子喷涂镍铝底层。底层厚度0.10-0.20mm。用干净的压缩空气将零件表面的浮灰清除，去除保护胶带并固定在转台上。按一定的参数对零件进行喷涂，注意喷涂角度和走枪速度。安装冷却装置，调整冷却树的距离与风压。
（6）喷涂聚苯酯面层，在规定的区域内等离子喷涂聚苯酯面层。底层喷涂4h内喷涂面层。面层厚度按零件要求够后续车加工，并留出单边0.50mm加工余量。清理，喷涂完毕，拆除喷涂保护夹具及胶带，并清理零件表面的浮灰，做好标记。
2.如权利要求1所述吹砂的具体方法，其特征在于：压力式吹砂机，使用20目白刚玉砂，风压控制在0.05~0.20mpa，吹砂距离在80~120mm，吹砂角度60～85°。
3.如权利要求1所述喷涂的具体方法，其特征在于：底层采用metcounicoat设备f4mb90-xl喷枪等离子喷涂，电流550±50a；主气使用氩气：60±5nlpm，次气使用氢气：12±1nlpm，送粉气使用氩气：4.0±0.5nlpm，送粉速率29±5g/min；使用干燥压缩空气进行冷却，保证零件温度不大于200℃；喷涂距离130±10mm。面层采用metcounicoat设备f4mb90-xl喷枪等离子喷涂，
电流450±30a；主气使用氩气：60±5nlpm，次气使用氢气：5±1nlpm，送粉气使用氩气：3.5±0.5nlpm，送粉速率19±5g/min；使用干燥压缩空气进行冷却，保证零件温度不大于200℃；喷涂距离120±10mm。
技术总结