涡轮叶片热障涂层厚度控制方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN101950181A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN101950181A(43)申请公布日2011.01.19(21)申请号201010262284.3(22)申请日2010.08.23(71)申请人西安航空动力股份有限公司地址710021陕西省西安市未央区徐家湾(72)发明人张会盈周莉(74)专利代理机构中国航空专利中心11008代理人梁瑞林(51)Int.Cl.G05D5/02(2006.01)权利要求书1页说明书5页(54)发明名称涡轮叶片热障涂层厚度控制方法(57)摘要本发明属于热喷涂技术，涉及对涡轮叶片表面热障涂层喷涂方法的改进。厚度控制的步骤如下：计算叶片表面需要喷涂热障涂层部分的面积；测量所喷涂热障涂层底层涂层的密度ρ1和面层涂层的密度ρ2；计算叶片上所喷涂的热障涂层底层涂层的重量和面层涂层的重量；喷涂热障涂层的底层涂层；喷涂热障涂层的面层涂层。本发明能够准确控制涡轮叶片表面热障涂层的厚度，解决了障涂层厚度控制的难题，提高了热障涂层的喷涂精度和叶片的一次交付合格率。CN10958ACCNN110195018101950184A权利要求书1/1页1.涡轮叶片热障涂层厚度控制方法，其特征在于，厚度控制的步骤如下：1.1、计算叶片表面需要喷涂热障涂层部分的面积，根据设计图纸计算叶片需要喷涂热障涂层部分的面积，叶片表面的气膜孔面积不计算在内；1.2、测量所喷涂热障涂层底层涂层的密度ρ1和面层涂层的密度ρ2：在两个已知面积为S的试片上分别均匀喷涂热障涂层的底层涂层和面层涂层，分别用千分尺测量试片上的底层涂层厚度δ1和面层涂层厚度δ2，用分析天平分别测量出喷涂前后试片的重量，得到底层涂层的重量Δg1和面层涂层的重量Δg2，用下式计算热障涂层的密度：ρ1＝Δg1÷(S×δ1).........................................................[1]ρ2＝Δg2÷(S×δ2).........................................................[2]1.3、计算叶片上所喷涂的热障涂层底层涂层的重量和面层涂层的重量：根据叶片表面需要喷涂热障涂层部分的面积、图纸规定的底层涂层和面层涂层的厚度以及底层涂层的密度和面层涂层的密度进行计算，得到底层涂层重量的最大值和最小值以及面层涂层的最大值和最小值；1.4、喷涂热障涂层的底层涂层：1.4.1、用分析天平分称量叶片喷涂前的重量；1.4.2、进行底层涂层的第一次喷涂，然后用分析天平称量叶片喷涂后的重量，得到第一次喷涂后底层涂层的重量，将第一次喷涂后底层涂层的重量与底层涂层重量的最小值进行比较，若小于底层涂层重量的最小值，则需要继续进行底层涂层的喷涂；1.4.3、进行第二次喷涂，再次称重得到第二次喷涂后底层涂层的重量，将第二次喷涂后底层涂层的重量与底层涂层重量的最小值进行比较，若第二次喷涂后底层涂层的重量位于底层涂层重量的最大值和最小值之间，则完成底层涂层的喷涂，若第二次喷涂后底层涂层的重量仍然小于底层涂层重量的最小值，则需要继续进行底层涂层的喷涂；重复步骤1.4.3，直到底层涂层的重量位于底层涂层重量的最大值和最小值之间为止；1.5、喷涂热障涂层的面层涂层：1.5.1、用分析天平分称量叶片喷涂底层涂层后、喷涂面层涂层前的重量；1.5.2、进行面层涂层的第一次喷涂，然后用分析天平称量叶片喷涂后的重量，得到第一次喷涂后面层涂层的重量，将第一次喷涂后面层涂层的重量与面层涂层重量的最小值进行比较，若小于面层涂层重量的最小值，则需要继续进行面层涂层的喷涂；1.5.3、进行第二次喷涂，再次称重得到第二次喷涂后面层涂层的重量，将第二次喷涂后面层涂层的重量与面层涂层重量的最小值进行比较，若第二次喷涂后面层涂层的重量位于面层涂层重量的最大值和最小值之间，则完成面层涂层的喷涂，若第二次喷涂后面层涂层的重量仍然小于面层涂层重量的最小值，则需要继续进行面层涂层的喷涂；重复步骤1.5.3，直到面层涂层的重量位于面层涂层重量的最大值和最小值之间为止。2CCNN110195018101950184A说明书1/5页涡轮叶片热障涂层厚度控制方法技术领域[0001]本发明属于热喷涂技术，涉及对涡轮叶片表面热障涂层喷涂方法的改进。背景技术[0002]现代航空发动机大都采用在涡轮叶片表面喷涂热障涂层来提高发动机整体性能，热障涂层厚度的大小直接影响发动机的安全性及使用寿命。由于涡轮叶片扭角大，几何尺寸不规整，无法用千分尺等传统量具测量涂层厚度；涡轮叶片基体采用高温合金，而热障涂层的底层涂层是含有金属物质的涂层，使得涂层厚度测试仪也无法使用。目前，国内生产厂家依靠目测观察和经验控制涂层厚度，使