一种热喷涂封严方法与流程

本发明涉及发动机领域，具体涉及一种热喷涂封严方法。

背景技术：

篦齿封严结构是燃气轮机和航空发动机上常用的非接触式密封结构，由静子上的密封环和转子上的密封篦齿共同构成封严结构。为了减少气体泄露，篦齿和密封环的间隙控制得很小，在燃气轮机或航空发动机高状态下，篦齿和密封环容易发生对磨刮擦，从而受到磨损，使通流间隙变大，机组效率降低。

技术实现要素：

本发明为了解决燃气轮机或航空发动机篦齿和密封环相对刮擦磨损而导致的通流间隙变大、机组效率降低问题，提供了一种热喷涂封严方法。

本发明的一种热喷涂封严方法，它是在燃气轮机或航空发动机的静子密封环上封涂可磨耗封严涂层，在对应的篦齿上封涂耐磨涂层；具体操作如下：

步骤一，燃气轮机或航空发动机的静子密封环封涂

(1)保护：对静子密封环非喷涂区域进行防喷砂和喷涂保护；

(2)喷砂：对静子密封环表面喷涂区域使用20～40目白刚玉砂进行喷砂粗化，喷砂压力为0.4～0.6mpa；

(3)喷涂底层：采用大气等离子喷涂方式将镍铝粉末喷涂在密封环表面，形成厚度为0.10～0.15mm的镍铝底层；

(4)喷涂面层：采用大气等离子喷涂方式将铝硅-聚苯酯粉末喷涂在镍铝底层表面，形成厚度为1.8～2.8mm的铝硅-聚苯酯面层，镍铝底层和铝硅-聚苯酯面层共同构成可磨耗封严涂层；

步骤二，在对应的篦齿上封涂耐磨涂层

(5)保护：对篦齿非喷涂区域进行防喷砂和喷涂保护；

(6)喷砂：对篦齿表面喷涂区域使用20～40目白刚玉砂进行喷砂粗化，喷砂压力0.4～0.6mpa；

(7)喷涂：采用超音速火焰喷涂方式将镍铬-碳化铬或者碳化钨-钴粉末喷涂在篦齿表面，形成厚度为0.10～0.20mm的镍铬-碳化铬或者碳化钨-钴耐磨涂层；

经过步骤一和步骤二的操作，即完成所述的热喷涂封严方法。

本发明的有益效果是：

采用大气等离子喷涂方式获得的可磨耗封严涂层具有优异的可磨耗性能，采用超音速火焰喷涂方式获得的镍铬-碳化铬或者碳化钨-钴涂层具有优异的耐磨性能。二者配合之下，能最大程度地减小高速转动时的刮擦磨损，有利于提高机组效率。

附图说明

图1为本发明热喷涂封严方法示意图。

具体实施方式

本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本发明的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面将详细叙述清楚说明本发明所揭示内容的精神，任何所属技术领域技术人员在了解本发明内容的实施例后，当可由本发明内容所教示的技术，加以改变及修饰，其并不脱离本发明内容的精神与范围。

本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

具体实施方式一：结合图1说明本实施方式，本实施方式的一种热喷涂封严方法，它是在燃气轮机或航空发动机的静子密封环上封涂可磨耗封严涂层，在对应的篦齿上封涂耐磨涂层；具体操作如下：

步骤一，燃气轮机或航空发动机的静子密封环封涂

(1)保护：对静子密封环非喷涂区域进行防喷砂和喷涂保护；

(2)喷砂：对静子密封环表面喷涂区域使用20～40目白刚玉砂进行喷砂粗化，喷砂压力为0.4～0.6mpa；

(3)喷涂底层：采用大气等离子喷涂方式将镍铝粉末喷涂在密封环表面，形成厚度为0.10～0.15mm的镍铝底层；

(4)喷涂面层：采用大气等离子喷涂方式将铝硅-聚苯酯粉末喷涂在镍铝底层表面，形成厚度为1.8～2.8mm的铝硅-聚苯酯面层，镍铝底层和铝硅-聚苯酯面层共同构成可磨耗封严涂层；

步骤二，在对应的篦齿上封涂耐磨涂层

(5)保护：对篦齿非喷涂区域进行防喷砂和喷涂保护；

(6)喷砂：对篦齿表面喷涂区域使用20～40目白刚玉砂进行喷砂粗化，喷砂压力0.4～0.6mpa；

(7)喷涂：采用超音速火焰喷涂方式将镍铬-碳化铬或者碳化钨-钴粉末喷涂在篦齿表面，形成厚度为0.10～0.20mm的镍铬-碳化铬或者碳化钨-钴耐磨涂层；

经过步骤一和步骤二的操作，即完成所述的热喷涂封严方法。

具体实施方式二：结合图1说明本实施方式，本实施方式与具体实施方式一不同点在于：所述的热喷涂封严是在燃气轮机或航空发动机的静子密封环1上封涂可磨耗封严涂层2，在对应的篦齿3上封涂耐磨涂层4。

其它与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：结合图1说明本实施方式，本实施方式与具体实施方式一不同点在于：步骤一和步骤二的喷砂压力为0.5mpa。

其它与具体实施方式一相同。

具体实施方式四：结合图1说明本实施方式，本实施方式与具体实施方式一不同点在于：步骤一中所述的镍铝底层厚度为0.12～0.14mm。

其它与具体实施方式一相同。

具体实施方式五：结合图1说明本实施方式，本实施方式与具体实施方式一不同点在于：步骤一中所述的铝硅-聚苯酯面层厚度为2.0～2.5mm。

其它与具体实施方式一相同。

具体实施方式六：结合图1说明本实施方式，本实施方式与具体实施方式一不同点在于：步骤二中所述的镍铬-碳化铬或者碳化钨-钴耐磨涂层厚度为0.15～0.18mm。

其它与具体实施方式一相同。

本发明内容不仅限于上述各实施方式的内容，其中一个或几个具体实施方式的组合同样也可以实现发明的目的。

实施例1

本实施例一种热喷涂封严方法，它是在燃气轮机或航空发动机的静子密封环上封涂可磨耗封严涂层，在对应的篦齿上封涂耐磨涂层

对于静子密封环，可磨耗封严涂层封涂过程如下：

(1)非喷涂区域保护：使用工装和热喷涂保护胶带对密封环非喷涂区域进行防喷砂和喷涂保护；

(2)喷砂处理：对密封环表面喷涂区域进行喷砂粗化，使用20～40目白刚玉砂，喷砂压力0.5mpa，喷砂后表面无色差，粗糙度不低于ra5.0μm；

(3)清理：使用压缩空气和酒精对喷砂面进行清理，除去密封环表面残留的沙粒和浮灰，为喷涂做好准备；

(4)喷涂底层：采用大气等离子喷涂方式将镍铝粉末喷涂在密封环喷涂区域表面，形成厚度为0.12mm的镍铝底层；

(5)喷涂面层：采用大气等离子喷涂方式将铝硅-聚苯酯粉末喷涂在镍铝底层表面，形成厚度为2.0mm的铝硅-聚苯酯面层，

(6)清理：拆除喷涂保护装置，使用压缩空气和酒精对叶片表面进行清理，除去残留粉末、胶带和浮灰；

(7)机加：采用车削的机加方式，将可磨耗封严涂层加工至图纸要求的尺寸和粗糙度，使其满足设计要求。

对于密封篦齿，可磨耗封严涂层封涂过程如下：

(1)非喷涂区域保护：使用专用工装和热喷涂保护胶带对密封篦齿非喷涂区域进行防喷砂和喷涂保护；

(2)喷砂处理：对密封篦齿表面喷涂区域进行喷砂粗化，使用20～40目白刚玉砂，喷砂压力0.5mpa，喷砂后表面无色差，粗糙度不低于ra5.0μm；

(3)清理：使用压缩空气和酒精对喷砂面进行清理，除去密封篦齿表面残留的沙粒和浮灰，为喷涂做好准备；

(4)喷涂：采用超音速火焰喷涂方式将镍铬-碳化铬末喷涂在密封篦齿喷涂区域表面，形成厚度为0.15mm的镍铬-碳化铬耐磨涂层；

(5)清理：拆除喷涂保护装置，使用压缩空气和酒精对密封篦齿表面进行清理，除去残留粉末、胶带和浮灰。

本实施例的热喷涂封严方法能最大程度地减小高速转动时篦齿封严结构的刮擦磨损。

实施例2

本实施例一种热喷涂封严方法，它是在燃气轮机或航空发动机的静子密封环上封涂可磨耗封严涂层，在对应的篦齿上封涂耐磨涂层

对于静子密封环，可磨耗封严涂层封涂过程如下：

(1)非喷涂区域保护：使用工装和热喷涂保护胶带对密封环非喷涂区域进行防喷砂和喷涂保护；

(2)喷砂处理：对密封环表面喷涂区域进行喷砂粗化，使用20～40目白刚玉砂，喷砂压力0.5mpa，喷砂后表面无色差，粗糙度不低于ra5.0μm；

(3)清理：使用压缩空气和酒精对喷砂面进行清理，除去密封环表面残留的沙粒和浮灰，为喷涂做好准备；

(4)喷涂底层：采用大气等离子喷涂方式将镍铝粉末喷涂在密封环喷涂区域表面，形成厚度为0.14mm的镍铝底层；

(5)喷涂面层：采用大气等离子喷涂方式将铝硅-聚苯酯粉末喷涂在镍铝底层表面，形成厚度为2.5mm的铝硅-聚苯酯面层，

(6)清理：拆除喷涂保护装置，使用压缩空气和酒精对叶片表面进行清理，除去残留粉末、胶带和浮灰；

(7)机加：采用车削的机加方式，将可磨耗封严涂层加工至图纸要求的尺寸和粗糙度，使其满足设计要求。

对于密封篦齿，可磨耗封严涂层封涂过程如下：

(1)非喷涂区域保护：使用专用工装和热喷涂保护胶带对密封篦齿非喷涂区域进行防喷砂和喷涂保护；

(2)喷砂处理：对密封篦齿表面喷涂区域进行喷砂粗化，使用20～40目白刚玉砂，喷砂压力0.5mpa，喷砂后表面无色差，粗糙度不低于ra5.0μm；

(3)清理：使用压缩空气和酒精对喷砂面进行清理，除去密封篦齿表面残留的沙粒和浮灰，为喷涂做好准备；

(4)喷涂：采用超音速火焰喷涂方式将碳化钨-钴粉末喷涂在密封篦齿喷涂区域表面，形成厚度为0.18mm的碳化钨-钴粉末耐磨涂层；

(5)清理：拆除喷涂保护装置，使用压缩空气和酒精对密封篦齿表面进行清理，除去残留粉末、胶带和浮灰。

本实施例的热喷涂封严方法能最大程度地减小高速转动时篦齿封严结构的刮擦磨损。