一种用于涡轮叶片局部涂覆涂层的夹具的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种用于涡轮叶片局部涂覆涂层的夹具。本实用新型的技术方案：所述夹具包括芯轴、两个圆盘、叶片夹具盒和挡板，所述两个圆盘平行设置，所述芯轴在所述两个圆盘中心孔处与所述两个圆盘固定连接；所述叶片夹具盒固定在所述圆盘上，涡轮叶片安装在所述叶片夹具盒上；所述挡板固定于所述圆盘上，所述挡板遮挡所述涡轮叶片的非涂覆区域，所述挡板与所述涡轮叶片型面紧密贴合，所述挡板边缘进行倒角处理。本实用新型的有益效果是，通过合理设计夹具的结构保护了叶片涂层非涂覆区域，实现涂层厚度的均匀过渡；而且涂层质量可控，生产效率高。
【专利说明】一种用于涡轮叶片局部涂覆涂层的夹具
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种夹具，特别是涉及一种用于涡轮叶片局部涂覆涂层的夹具。【背景技术】
[0002]涡轮叶片叶身表面位置不同，受热有所不同，在叶片内部会产生热应力造成叶片变形。为了避免由此导致的叶片失效，通常的做法是在叶片表面局部涂覆热障涂层。先进航空发动机涡轮叶片表面无一例外地涂覆热障涂层以降低叶片表面温度，提高叶片材料的耐温性能和服役寿命。由于涡轮叶片需要承受复杂的力学载荷，其表面的热障涂层一般采用电子束物理气相沉积(EB — PVD)的方法制备，以提高涂层的应变容限和冷热循环性能。现有热喷涂过程，使用保护胶带遮挡叶片非涂覆区，胶带无法承受电子束物理气相沉积(EB—PVD)过程的高温，实现不了遮挡目的。
实用新型内容
[0003]本实用新型的目的是提供一种能够在涡轮叶片表面局部涂覆涂层的夹具。
[0004]本实用新型的技术方案如下:
[0005]一种用于涡轮叶片局部涂覆涂层的夹具，所述夹具包括芯轴、两个圆盘、叶片夹具盒和挡板，所述两个圆盘平行设置，所述芯轴在所述两个圆盘中心孔处与所述两个圆盘固定连接；所述叶片夹具盒固定在所述圆盘上，涡轮叶片安装在所述叶片夹具盒上；所述挡板固定于所述圆盘上，所述挡板遮挡所述涡轮叶片的非涂覆区域，所述挡板与所述涡轮叶片型面紧密贴合，所述挡板边缘进行倒角处理。
[0006]所述的用于涡轮叶片局部涂覆涂层的夹具，可以在所述圆盘上设置多个叶片夹具盒插孔和挡板插孔，所述叶片夹具盒末端插入所述叶片夹具盒插孔固定在所述圆盘上，所述挡板末端插入所述挡板插孔固定在所述圆盘上。所述叶片夹具盒插孔和所述挡板插孔优选为六个
[0007]所述的用于涡轮叶片局部涂覆涂层的夹具，还可以在所述两个圆盘之间平行于所述芯轴方向设置两个空心高温合金细管，所述空心高温合金细管中插入热电偶。热电偶可以有效测量叶片涂覆涂层过程中叶片的表面温度。
[0008]本实用新型的有益效果是，通过合理设计夹具的结构保护了叶片涂层非涂覆区域，实现涂层厚度的均匀过渡；前后两圆盘上根据叶片大小设置的多个叶片夹具盒插孔，实现了单炉多件涂覆功能；热电偶可以有效测量叶片涂覆涂层过程中其表面温度，保证了涂层质量的可控性。本实用新型夹具结构简单，制备的热障涂层不仅厚度满足设计要求，而且涂层质量可控，生产效率高。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]图1为夹具正视图；
[0010]图2为夹具A-A向视图；[0011]图中:1为芯轴，2为圆盘，3为叶片夹具盒，4为挡板，5为空心高温合金细管，6为叶片夹具盒插孔，7为挡板插孔。
【具体实施方式】
[0012]如图1和2所示，芯轴I以焊接的方式与两个圆盘2固定，两圆盘之间的距离根据被涂覆叶片的大小和EB — PVD设备涂层有效涂覆面积确定。圆盘2上开有六个叶片夹具盒插孔6和挡板插孔7,叶片夹具盒3插在叶片夹具盒插孔6上,润轮叶片安装在所述叶片夹具盒上；挡板4插在挡板插孔7上，挡板4与叶片型面紧密贴合，保证保护区域不被涂覆上涂层，同时为避免涂覆区域与非涂覆区域界面处出现棱角，挡板边缘进行倒角处理。在平行于心轴方向设置两个空心高温合金细管5，该细管用于插入热电偶以便实时测量叶片涂覆过程中其表面温度，保证涂层制备时的重要工艺参数一温度的可测量性。
[0013]工作时芯轴I通过销钉连接在电子束物理气相沉积(EB — PVD)设备的水平旋转轴上，从而获得旋转扭矩，带动整个夹具在熔池上方转动以沉积涂层。
[0014]采用上述夹具在金属粘接底层上涂覆YSZ陶瓷涂层，未保护区域涂层厚度均匀，保护区域涂层厚度递减，直至没有YSZ陶瓷面层，实现了涂层厚度的连续过度。
【权利要求】
1.一种用于涡轮叶片局部涂覆涂层的夹具，其特征在于，所述夹具包括芯轴、两个圆盘、叶片夹具盒和挡板，所述两个圆盘平行设置，所述芯轴在所述两个圆盘中心孔处与所述两个圆盘固定连接；所述叶片夹具盒固定在所述圆盘上，涡轮叶片安装在所述叶片夹具盒上；所述挡板固定于所述圆盘上，所述挡板遮挡所述涡轮叶片的非涂覆区域，所述挡板与所述涡轮叶片型面紧密贴合，所述挡板边缘进行倒角处理。
2.根据权利要求1所述的用于涡轮叶片局部涂覆涂层的夹具，其特征在于，所述圆盘上设置多个叶片夹具盒插孔和挡板插孔，所述叶片夹具盒末端插入所述叶片夹具盒插孔固定在所述圆盘上，所述挡板末端插入所述挡板插孔固定在所述圆盘上。
3.根据权利要求2所述的用于涡轮叶片局部涂覆涂层的夹具，其特征在于，所述叶片夹具盒插孔和所述挡板插孔都为六个。
4.根据权利要求1所述的用于涡轮叶片局部涂覆涂层的夹具，其特征在于，在所述两个圆盘之间平行于所述芯轴方向设置两个空心高温合金细管，所述空心高温合金细管中插入热电偶。
【文档编号】C23C14/04GK203498465SQ201320650842
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年10月19日 优先权日:2013年10月19日
【发明者】程玉贤, 李芹, 张鹏 申请人:沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司