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碳化钨喷涂技术实现要素
作者:顺程科技 时间:2018-12-03 10:46:45
顺程科技碳化钨喷涂技术是一种碳化钨涂层零件返修的方法,该方法可以在不破坏零件机体的前提下,顺程科技将碳化钨涂层去除并重新喷涂,达到直升机的使用要求,即导筒修复后,零件的圆柱度小于0.02mm、粗糙度小于Ra0.8、涂层厚度为0.3mm以及定位孔位置度小于0.02mm的要求,且零件涂层表面应完整、致密、颜色均匀一致,无裂纹、剥落、分层、边缘翘起等缺陷。

                    

顺程科技碳化钨喷涂技术实现要素详解
碳化钨喷涂技术解决方案,所述的方法包括以下步骤:
(1)涂层的去除
a)将零件装至普通外圆磨床上,找正碳化钨涂层外径跳动不大于0.02mm,磨削零件碳化钨涂层至零件有1/4以上部分表面露出机体;
b)通过常规电化学方式去除残余碳化钨涂层;
(2)涂层的喷涂
a)表面净化:用丙酮或汽油彻底擦洗零件表面去掉油脂,擦拭3-5遍;
b)喷砂处理:喷砂采用24#锆刚玉进行表面喷砂,压力0.28-0.32MPa,喷距120-150mm,角度15°-45°,喷砂至表面粗糙度Ra4.2-5.2后停止;
c)超音速火焰喷涂:使用前将喷涂粉末用烘箱以80-100℃干燥1-2小时,然后进行火焰喷涂,厚度达到要求后,先停送粉,再停枪,喷涂参数为:
涂层材料:DTS W484-25/5
涂层成分:WC-14Co
压缩空气:84-87PSI
压缩空气入口压力:100-130PSI
氢气入口压力:100-120PSI
燃气入口压力:110-140PSI
氮气入口压力:150-180PSI
转台转速:190-200rpm
喷枪喷距:170-175mm
移动速度:10-11mm/s
工件温度:小于100℃
喷枪与工件表面角度:45-435度
喷涂厚度:0.3-0.5mm
(3)加工碳化钨涂层
a)零件清理:使用抛光棉配合丙酮对零件配合面、定位孔进行粗清理,清理至零件表面无可见污物;然后使用棉花配合丙酮对零件进行精清理,清理至零件表面无污物,即用干净的棉花擦拭后,棉花无残留污物;
b)辅助工装制作,设计并加工三个定位销,所述的定位销为阶梯定定位销,与孔的配合精度不大于0.005mm,阶梯销两段外径同轴不大于0.001mm;
c)磨削:将三个定位销与零件上的定位孔相配合,通过三点定心的原理,找正零件后进行加工至规定尺寸;
(4)最终检验
a)外观:对零件外观进行100%检查,零件涂层表面应完整、致密、颜色均匀一致,无裂纹、剥落、分层、边缘翘起等缺陷;
b)结合力:检查涂层与基体金属交接面是否有结合缺陷,方法是喷涂后,零件表面用刀片绕外径割下7mm的一条涂层带,然后垂直于该带切割涂层,揭起涂层边缘拉开时,无法拉起涂层,视为结合力合格;
c)厚度:通过测量涂前与涂后零件的尺寸来检查涂层厚度,涂层的厚度应满足设计要求。
所述的在涂层的喷涂步骤中,同时对与导筒材料相同的试片进行喷涂,然后在结合力检查中,对试片进行切割和检查,检查结果视为零件的检查结果。
在加工步骤中,定位销的找正误差偏差不大于0.001mm,位置度误差为0.02mm。
本发明中采用的设备、工装、冷却液和化学溶液均不与铝合金反应,保证了铝合金机体材料不受影响,同时,机械去除涂层的目的是为化学电解法去除多余的余量,提高去除涂层的效率;由于零件为返修件,残余在零件上的污物会直接影响加工精度,因此,进行零件清理十分必要;设计并制造高精度定位销,保证了加工过程中的定位精度,保证了加工精度;在喷涂过程中,与试片一同进行喷涂,在切割检验时,对试片进行操作,可以避免对修复后的零件进行破坏,进行超音速火焰热喷涂,并采用合理、科学的工艺参数,保证了喷涂的效果和结合力要求,实现了使用功能的要求。经多次应用,本发明效果明显,保证了喷涂后圆柱度小于0.02mm、粗糙度小于Ra0.8、涂层厚度为0.3mm以及定位孔位置度小于0.02mm的要求,且零件涂层表面应完整、致密、颜色均匀一致,无裂纹、剥落、分层、边缘翘起等缺陷,满足了直升机的使用要求。
具体实施方式
一种碳化钨涂层返修的方法,所述的方法包括以下步骤:
(1)涂层的去除
a)将零件装至普通外圆磨床上,找正碳化钨涂层外径跳动不大于0.02mm,磨削零件碳化钨涂层至零件有1/4以上部分表面露出机体;
b)通过常规电化学方式去除残余碳化钨涂层;
(2)涂层的喷涂
a)表面净化:用丙酮或汽油彻底擦洗零件表面去掉油脂,擦拭3-5遍;
b)喷砂处理:喷砂采用24#锆刚玉进行表面喷砂,压力0.28-0.32MPa,喷距120-150mm,角度15°-45°,喷砂至表面粗糙度Ra4.2-5.2后停止;
c)超音速火焰喷涂:使用前将喷涂粉末用烘箱以80-100℃干燥1-2小时,然后进行火焰喷涂,厚度达到要求后,先停送粉,再停枪,喷涂参数为:
涂层材料:DTS W484-25/5
涂层成分:WC-14Co
压缩空气:84-87PSI
压缩空气入口压力:100-130PSI
氢气入口压力:100-120PSI
燃气入口压力:110-140PSI
氮气入口压力:150-180PSI
转台转速:190-200rpm
喷枪喷距:170-175mm
移动速度:10-11mm/s
工件温度:小于100℃
喷枪与工件表面角度:45-435度
喷涂厚度:0.3-0.5mm
(3)加工碳化钨涂层
a)零件清理:使用抛光棉配合丙酮对零件配合面、定位孔进行粗清理,清理至零件表面无可见污物;然后使用棉花配合丙酮对零件进行精清理,清理至零件表面无污物,即用干净的棉花擦拭后,棉花无残留污物;
b)辅助工装制作,设计并加工三个定位销,所述的定位销为阶梯定定位销,与孔的配合精度不大于0.005mm,阶梯销两段外径同轴不大于0.001mm;
c)磨削:将三个定位销与零件上的定位孔相配合,通过三点定心的原理,找正零件后进行加工至规定尺寸;
(4)最终检验
a)外观:对零件外观进行100%检查,零件涂层表面应完整、致密、颜色均匀一致,无裂纹、剥落、分层、边缘翘起等缺陷;
b)结合力:检查涂层与基体金属交接面是否有结合缺陷,方法是喷涂后,零件表面用刀片绕外径割下7mm的一条涂层带,然后垂直于该带切割涂层,揭起涂层边缘拉开时,无法拉起涂层,视为结合力合格;
c)厚度:通过测量涂前与涂后零件的尺寸来检查涂层厚度,涂层的厚度应满足设计要求。
所述的在涂层的喷涂步骤中,同时对与导筒材料相同的试片进行喷涂,然后在结合力检查中,对试片进行切割和检查,检查结果视为零件的检查结果。
在加工步骤中,定位销的找正误差偏差不大于0.001mm,位置度误差为0.02mm。
实施例
某种直升机自动倾斜器导筒,返修检查时发现表面碳化钨涂层起泡,不能够进行使用,需要进行修理,要求修理后零件圆柱度小于0.02mm、粗糙度小于Ra0.8、涂层厚度为0.3mm以及定位孔位置度小于0.02mm的要求,同时零件涂层表面应完整、致密、颜色均匀一致,无裂纹、剥落、分层、边缘翘起等缺陷,其具体实施过程如下:
(1)涂层的去除
a)将零件装至普通外圆磨床上,找正碳化钨涂层外径,至跳动量为0.01mm,磨削零件碳化钨涂层至零件有1/3的表面露出机体;
b)通过常规电化学方式去除残余碳化钨涂层;
(2)涂层的喷涂
a)表面净化:用丙酮或汽油彻底擦洗零件表面去掉油脂,擦拭5遍;
b)喷砂处理:喷砂采用24#锆刚玉进行表面喷砂,压力0.3MPa,喷距140mm,角度30°,喷砂至表面粗糙度Ra4.2-5.2后停止;
c)超音速火焰喷涂:使用前将喷涂粉末用烘箱以100℃干燥2小时,然后进行火焰喷涂,喷涂的同时对同材料的度片一同喷涂,厚度达到要求后,先停送粉,再停枪,喷涂参数为:
涂层材料:DTS W484-25/5
涂层成分:WC-14Co
压缩空气:86PSI
压缩空气入口压力:120PSI
氢气入口压力:120PSI
燃气入口压力:140PSI
氮气入口压力:170PSI
转台转速:200rpm
喷枪喷距:175mm
移动速度:11mm/s
工件温度:80℃
喷枪与工件表面角度:90度
喷涂厚度:0.5mm
(3)加工碳化钨涂层
a)零件清理:使用抛光棉配合丙酮对零件配合面、定位孔进行粗清理,清理至零件表面无可见污物;然后使用棉花配合丙酮对零件进行精清理,清理至零件表面无污物,即用干净的棉花擦拭后,棉花无残留污物;
b)辅助工装制作,设计并加工三个定位销,所述的定位销为阶梯定定位销,与孔的配合精度为0.004mm,阶梯销两段外径同轴为0.0008mm;
c)磨削:将三个定位销与零件上的定位孔相配合,通过三点定心的原理,找正零件后进行加工至规定尺寸;其中定位销的找正误差偏差为0.001mm,位置度误差为0.02mm。
(4)最终检验
a)外观:对零件外观进行100%检查,零件涂层表面完整、致密、颜色均匀一致,无裂纹、剥落、分层、边缘翘起等缺陷;
b)结合力:在试片零件表面用刀片绕外径割下7mm的一条涂层带,然后垂直于该带切割涂层,揭起涂层边缘拉开时,无法拉起涂层,结合力合格;
c)厚度:通过测量涂前与涂后零件的尺寸来检查涂层厚度,涂层的厚度为0.03mm。