等离子喷涂NiAl、NiCrAl涂层去除工艺及再涂覆性能

发布时间：2020-06-12 05:51

【摘要】：等离子喷涂Ni Al、NiCrAl涂层能应用在很多种材料上,如钛合金、高温合金等。在涂层的涂覆过程中,零件基体偶尔会出现机械加工缺陷,涂层出现厚度不均匀或杂质元素超标,这些问题都可能造成零件涂层不能满足标准要求,进而影响性能。同时由于航空、航天领域应用零部件加工成本高,因此很有必要对涂层进行修复,使零件再利用,修复涂层也就需要去除原有涂层。在航空发动机零部件中,如涡轮叶片、机匣等零件的涂层去除技术及再喷涂技术对于零件的修复及发动机修理具有重要的价值。本文在GH4169高温合金基体上等离子喷涂Ni Al、NiCrAl涂层,研究去除两种涂层技术,通过化学去除法、电化学去除法、机械去除法等工艺方法可行性探讨,最终认为化学法去除涂层合理可行,系统的研究了涂层去除机理及去除后再喷涂涂层的结合强度、力学性能等指标,评价各种方法对基体、涂层力学性能影响。采用测重法及测厚法对比研究涂层去除厚度与时间对应关系,衡量涂层去除速率及均匀性;微观表述溶液浓度,研究添加剂浓度和温度影响去除涂层快慢的程度,从反应动力学角度简单表述去除反应机理,设计三因素三水平正交试验方案,并筛选出最佳参数。结果表明:反应温度对涂层去除速率影响最大,其次为添加剂浓度,硝酸浓度相对最小。溶液中随着离子含量增加,反应速率出现先增加后降低,溶液去除效率降低。溶液搅拌能提高涂层腐蚀均匀性,添加缓蚀剂能够使涂层去除速度可控。借助扫描电镜对比分析涂层和合金基体表面组织结构,采用能谱观察涂层及基体元素含量变化情况,以及研究涂层去除及再喷涂后涂层的变化情况。结果表明:选择以硝酸为主的去除溶液,能够有效去除GH4169基体表面等离子喷涂Ni Al、NiCrAl涂层,且基本不造成基体腐蚀。再喷涂Ni Al、NiCrAl涂层后涂层进行结合力性能、室温拉伸、高温拉伸、高温持久等力学性能性能测试,各项指标基本不降低,同时再次喷涂涂层金相组织也与首次喷涂一致,涂层的抗氧化、抗热冲击、抗热腐蚀性能与首次喷涂一致,满足各项指标要求。航空发动机零件实际生产中规定,当涂层残余量低于总量的5%时,可以采用吹砂法去除表面残余涂层,不影响零件再次使用,同时考虑了腐蚀溶液使用寿命以及研究非喷涂涂层表面的绝缘保护方法,针对零件的复杂结构,选用可行的保护方案,保证了非喷涂区域表面的完整性。目前该涂层去除技术已应用到多个零件加工,效果良好。
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哈尔滨工业大学工程硕士学位论文离子喷涂喷涂多种材料，范围广，成分便于控制，因此可涂层。入惰性气体，工作时隔离氧气气氛，粉末保持有效成分，准确控制涂层厚度，致密、粘结强度高。有超高温特性，能量集中，温度高，温度最高处瞬间可实，能进行高熔点材料的喷涂，一般的陶瓷材料都能够采用原理演示图如下，图 1-1。

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HCl、HNO3、添加剂等去除铝FeCl3、HNO3去除铝FeCl3、HCl 去除HCl、HNO3等去除镍KMnO4去除技术的国内研究现状各类高温合金强度、硬度增大，难以加工高、抗磨损、耐高温氧化的涂层，，这类涂样，同时抗酸碱腐蚀性能好、结合紧密，清除的问题[40-49]。国内外相继报道相关具上的强化钛+α 态三氧化二铝+致密薄液见图 1-2，经过高温、长时间浸泡表面，不会损伤刀具本身性能。学者言今编空发动机修理工艺(二)》介绍了先进发动趋势，特别提到化学法在发动机修理过程
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TG174.4

【参考文献】