专利名称：热喷涂零部件的清洁方法及其装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种清洁方法，特别是涉及一种热喷涂零部件的清洁方 法。本发明还涉及实现该热喷涂零部件的清洁方法的装置。
技术背景腐蚀、磨损和疲劳断裂是金属零部件失效的三种主要方式。当金属 零部件在高温、酸碱等恶劣环境下使用时，金属的氧化、腐蚀速率很快； 在高负荷和高速运动状态下，金属的磨损剧烈。这样一来，金属零部件 的使用寿命大大縮短。为了降低金属零部件的氧化、腐蚀和磨损速率， 可以采用热喷涂方法比如等离子体喷涂、电弧喷涂、高速氧炔焰喷涂的 方法，在金属零部件的表面喷涂制备100-500微米厚的耐蚀、耐磨涂层。为了提高零部件在高温下的使用温度，比如燃气发动机燃烧室的燃烧温 度，可以采用等离子体喷涂方法喷涂制备氧化锆热障涂层。此外，采用 热喷涂方法可以制备一些厚度较大的密封涂层、润滑涂层、可磨耗涂局. 等等。涂层与金属零部件的界面结合力非常重要。热喷涂前夕，必须对金 属零部件基体进行除油、除酯处理，并通过喷砂的办法清除金属表面氧 化物，同时使金属零部件表面得到粗化。根据金属零部件的形状、大小、 涂层种类的要求，大部分零部件在喷砂前需要进行包覆或包套处理，以 避免零部件无需喷涂的部位受到喷砂和喷涂，并减少热喷涂时粉末氧化 物等一些脏物粘附到零部件。热喷涂完毕后，这些包覆带/包套需要去除。 去除完后，在零部件的边角处总会或多或少存在一些残留的涂层，特别 是包覆带/包套在被加热后出现分开的情况下，零部件边角处的残留涂层 会更加严重。清除这种残留的涂层和粘附物可以采用剃须刀片和小锉刀 进行加工处理，加工后会在零部件和涂层的边角处留下刀痕，增加了涂 层在边角部位的应力。因此，清除热喷涂零部件边角处的刀痕和未包覆 部位的粘附物，增加热喷涂零部件的美观程度十分必要。由于涂层的边 角处是最脆弱的部位，尤其是陶瓷涂层，往往是裂纹和剥落的起源地。 因此，降低涂层边角处的应力对于提高涂层使用寿命也非常重要。 发明内容本发明所要解决的技术问题是提供一种能清洁热喷涂零部件和减轻 涂层边角处应力且不会对涂层产生剥离和破坏作用的热喷涂零部件的清 洁方法。本发明所要解决另一个技术问题是提供一种实现该热喷涂零部件的 清洁方法且结构简单、制造方便、性能可靠的装置。为了解决上述技术问题，本发明提供的热喷涂零部件的清洁方法， 首先去除热喷涂零部件的包覆带，用小锉刀和/或剃须刀片对热喷涂零部件的边角进行清理，将突出的涂层和粘着物刮掉；然后将热喷涂零部件 置于清洁箱中；喷粉枪朝向热喷涂零部件的涂层面，将粒度小于75微米 的陶瓷粉在压力为2-5大气压的压縮空气下连续喷出，将喷粉枪在涂层四 周边角处来回几次，清理热喷涂零部件四周和背面粘附物；最后用压縮 空气吹净热喷涂零部件上的粉尘即可。本发明提供的实现热喷涂零部件的清洁方法的装置，喷粉箱设有两 个橡皮手套和一个视窗，所述的喷粉箱底部设有细粉更换阀，所述的喷 粉箱内设有喷粉枪，所述的喷粉枪通过压力调节阀和压縮空气过滤器连 接有高压气源，还设有与盛粉器连接的吸粉管，所述的喷粉箱上部连接 有旋风分离器，所述的旋风分离器底部设有粗砂/赃物收集阀，所述的旋 风分离器的出口通过调节开关和抽风机与所述的喷粉箱连接。采用上述技术方案的热喷涂零部件的清洁方法及其装置，首先倒入 粒度小于75微米(大于200目)的陶瓷粉，陶瓷粉介质包括Al203、 SiC、 刚玉粉等硬质氧化物和碳化物颗粒，装满盛粉器；起动抽风机，调整抽 风机抽取力；调整压縮空气压力，控制粉流量，压力大小与粉流量调整 到陶瓷粉从喷粉枪枪口射出时保持连续； 一手持喷粉枪， 一手持热喷涂 零部件，喷粉枪朝着涂层面；启动喷粉枪，将喷粉枪在热喷涂零部件的 涂层边角处及需要清洁的部位扫动；清洁完毕后，涂层边角处和零部件 上不再有粘附物及锉痕，但涂层表面没有明显改变。否则，调整粉流量 和压縮空气压力大小。当砂粒很细(大于200目)时，在一定压力的空气 流带动下，对涂层的冲刷作用很小，能够将锉痕、刀痕、粘着物、脏物 去掉，能够使涂层边角处光滑，减轻涂层边角附近的应力，降低涂层开 裂和剥落倾向。在清洁涂层和减轻涂层边角处应力时，热喷涂零部件上的一些粘附 物和脏物会混入陶瓷粉中，在长期循环使用陶瓷粉的过程中，如不及时 清除这些大颗粒脏物，这些大颗粒赃物会对涂层产生剥离作用，并可能 使陶瓷涂层产生裂纹。旋风分离器能将大颗粒脏物与陶瓷粉及时分离开 来，避免大颗粒赃物对涂层带来的破坏作用。本发明优点和积极效果.-1、 热喷涂零部件/涂层清洁装置中旋风分离器的设计与使用，能够 将涂层清洁过程中不断产生的赃物与陶瓷粉及时分离开来，陶瓷粉可以 循环使用。2、 所发明的装置喷射粉流可以将涂层粘附物和零部件上的脏物去 掉，能够使涂层边角处光滑，增加了零部件的美观程度。43、 所发明的装置喷射粉流能减轻涂层边角附近的残余应力，降低涂 层特别是陶瓷涂层开裂与剥落倾向，提高涂层的使用寿命。4、 解决我国热喷涂行业生产企业、特别是燃气发动机制造企业热喷 涂部门所需的关键工艺设备，縮短我国与发达国家热喷涂生产技术的差 别。综上所述，本发明是一种能清洁热喷涂零部件和减轻涂层边角处应 力且不会对涂层产生剥离和破坏作用的热喷涂零部件的清洁方法，实现 该热喷涂零部件的清洁方法的装置结构简单、制造方便、性能可靠。
图l是本发明的装置结构示意图；图2是清洁燃气发动机燃烧室火焰片热障涂层边角示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步说明。 参见图l，喷粉箱1设有两个橡皮手套3和一个视窗2，喷粉箱l底部设 有细粉更换阀4，喷粉箱1内设有喷粉枪12，喷粉枪12通过压力调节阀10、 压力表11和压縮空气过滤器9连接有高压气源，还连接有与盛粉器连接的 吸粉管13，喷粉箱1上部连接有旋风分离器7，旋风分离器7底部设有粗砂 /赃物收集阀8，旋风分离器7的出口通过调节开关6和抽风机5与喷粉箱1 连接。在清洁涂层和减轻涂层边角处应力时，热喷涂零部件上的一些粘附 物和脏物会混入陶瓷粉中，在长期循环使用陶瓷粉的过程中，如不及时 清除这些大颗粒脏物，这些大颗粒赃物会对涂层产生剥离作用，并可能 使陶瓷涂层产生裂纹。旋风分离器7能将大颗粒脏物与陶瓷粉及时分离开 来，避免大颗粒赃物对涂层带来的破坏作用。参见图2，以燃气发动机燃烧室火焰片14 (Liner Segments)为例。 燃烧室火焰片14要承受1000。C以上高温， 一般采用热喷涂/等离子体喷涂 方法喷涂制备NiCrAlY中间结合层和含Y203的Zr02陶瓷面层来提高火焰片 14的承受温度，以减轻火焰片14背面对冷却的需求。热喷涂完后，首先 去除包覆带，用小锉刀和剃须刀片对火焰片14的边角进行清理，将突出 的涂层和粘着物刮掉；然后将火焰片14置于所发明的热喷涂零部件清洁 箱l中；启动抽风机5，调整压縮空气压力(2-5大气压)和陶瓷粉流量(能 连续喷出)； 一手持喷粉枪12， 一手持有热障涂层15的火焰片14，喷粉 枪12朝向热障涂层15;将喷粉枪12在热障涂层15四周边角处来回几次， 清理火焰片14四周和背面粘附物，清理每片的时间不会超过一分钟；最 后用压縮空气吹净火焰片14上的粉尘即可。
权利要求
1、一种热喷涂零部件的清洁方法，其特征是首先去除热喷涂零部件的包覆带，用小锉刀和/或剃须刀片对热喷涂零部件的边角进行清理，将突出的涂层和粘着物刮掉；然后将热喷涂零部件置于清洁箱中；喷粉枪朝向热喷涂零部件的涂层面，将粒度小于75微米的陶瓷粉在压力为2-5大气压的压缩空气下连续喷出，将喷粉枪在涂层四周边角处来回几次，清理热喷涂零部件四周和背面粘附物；最后用压缩空气吹净热喷涂零部件上的粉尘。
2、 根据权利要求l所述的热喷涂零部件的清洁方法，其特征是所 述的陶瓷粉为Al203、 SiC或刚玉粉。
3、 实现权利要求l所述的热喷涂零部件的清洁方法的装置，其特征 是喷粉箱(1)设有两个橡皮手套(3)和一个视窗(2)，所述的喷粉箱(l) 底部设有细粉更换阀(4)，所述的喷粉箱(1)内设有喷粉枪(12)，所述的 喷粉枪(12)通过压力调节阀(10)和压縮空气过滤器(9)连接有高压气源， 还设有与盛粉器连接的吸粉管(13)，所述的喷粉箱(l)上部连接有旋风分 离器(7)，所述的旋风分离器(7)底部设有粗砂/赃物收集阀(8)，所述的 旋风分离器(7)的出口通过调节开关(6)和抽风机(5)与所述的喷粉箱(1) 连接。
全文摘要
本发明公开了一种热喷涂零部件的清洁方法，首先去除热喷涂零部件的包覆带，用小锉刀和/或剃须刀片对热喷涂零部件的边角进行清理，将突出的涂层和粘着物刮掉；然后将热喷涂零部件置于清洁箱中；喷粉枪朝向热喷涂零部件的涂层面，将粒度小于75微米的陶瓷粉在压力为2-5大气压的压缩空气下连续喷出，将喷粉枪在涂层四周边角处来回几次，清理热喷涂零部件四周和背面粘附物；最后用压缩空气吹净热喷涂零部件上的粉尘。本发明是一种能清洁热喷涂零部件和减轻涂层边角处应力且不会对涂层产生剥离和破坏作用的热喷涂零部件的清洁方法，实现该热喷涂零部件的清洁方法的装置结构简单、制造方便、性能可靠。
文档编号C23C4/02GK101260504SQ20081003111
公开日2008年9月10日 申请日期2008年4月21日 优先权日2008年4月21日
发明者蒋显亮 申请人:中南大学