【摘要】：等離子噴涂Ni Al、NiCrAl涂層能應(yīng)用在很多種材料上,如鈦合金、高溫合金等。在涂層的涂覆過程中,零件基體偶爾會(huì)出現(xiàn)機(jī)械加工缺陷,涂層出現(xiàn)厚度不均勻或雜質(zhì)元素超標(biāo),這些問題都可能造成零件涂層不能滿足標(biāo)準(zhǔn)要求,進(jìn)而影響性能。同時(shí)由于航空、航天領(lǐng)域應(yīng)用零部件加工成本高,因此很有必要對(duì)涂層進(jìn)行修復(fù),使零件再利用,修復(fù)涂層也就需要去除原有涂層。在航空發(fā)動(dòng)機(jī)零部件中,如渦輪葉片、機(jī)匣等零件的涂層去除技術(shù)及再噴涂技術(shù)對(duì)于零件的修復(fù)及發(fā)動(dòng)機(jī)修理具有重要的價(jià)值。本文在GH4169高溫合金基體上等離子噴涂Ni Al、NiCrAl涂層,研究去除兩種涂層技術(shù),通過化學(xué)去除法、電化學(xué)去除法、機(jī)械去除法等工藝方法可行性探討,最終認(rèn)為化學(xué)法去除涂層合理可行,系統(tǒng)的研究了涂層去除機(jī)理及去除后再噴涂涂層的結(jié)合強(qiáng)度、力學(xué)性能等指標(biāo),評(píng)價(jià)各種方法對(duì)基體、涂層力學(xué)性能影響。采用測重法及測厚法對(duì)比研究涂層去除厚度與時(shí)間對(duì)應(yīng)關(guān)系,衡量涂層去除速率及均勻性;微觀表述溶液濃度,研究添加劑濃度和溫度影響去除涂層快慢的程度,從反應(yīng)動(dòng)力學(xué)角度簡單表述去除反應(yīng)機(jī)理,設(shè)計(jì)三因素三水平正交試驗(yàn)方案,并篩選出最佳參數(shù)。結(jié)果表明:反應(yīng)溫度對(duì)涂層去除速率影響最大,其次為添加劑濃度,硝酸濃度相對(duì)最小。溶液中隨著離子含量增加,反應(yīng)速率出現(xiàn)先增加后降低,溶液去除效率降低。溶液攪拌能提高涂層腐蝕均勻性,添加緩蝕劑能夠使涂層去除速度可控。借助掃描電鏡對(duì)比分析涂層和合金基體表面組織結(jié)構(gòu),采用能譜觀察涂層及基體元素含量變化情況,以及研究涂層去除及再噴涂后涂層的變化情況。結(jié)果表明:選擇以硝酸為主的去除溶液,能夠有效去除GH4169基體表面等離子噴涂Ni Al、NiCrAl涂層,且基本不造成基體腐蝕。再噴涂Ni Al、NiCrAl涂層后涂層進(jìn)行結(jié)合力性能、室溫拉伸、高溫拉伸、高溫持久等力學(xué)性能性能測試,各項(xiàng)指標(biāo)基本不降低,同時(shí)再次噴涂涂層金相組織也與首次噴涂一致,涂層的抗氧化、抗熱沖擊、抗熱腐蝕性能與首次噴涂一致,滿足各項(xiàng)指標(biāo)要求。航空發(fā)動(dòng)機(jī)零件實(shí)際生產(chǎn)中規(guī)定,當(dāng)涂層殘余量低于總量的5%時(shí),可以采用吹砂法去除表面殘余涂層,不影響零件再次使用,同時(shí)考慮了腐蝕溶液使用壽命以及研究非噴涂涂層表面的絕緣保護(hù)方法,針對(duì)零件的復(fù)雜結(jié)構(gòu),選用可行的保護(hù)方案,保證了非噴涂區(qū)域表面的完整性。目前該涂層去除技術(shù)已應(yīng)用到多個(gè)零件加工,效果良好。
【圖文】：

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文離子噴涂噴涂多種材料，范圍廣，成分便于控制，因此可涂層。入惰性氣體，工作時(shí)隔離氧氣氣氛，粉末保持有效成分，準(zhǔn)確控制涂層厚度，致密、粘結(jié)強(qiáng)度高。有超高溫特性，能量集中，溫度高，溫度最高處瞬間可實(shí)，能進(jìn)行高熔點(diǎn)材料的噴涂，一般的陶瓷材料都能夠采用原理演示圖如下，圖 1-1。

HCl、HNO3、添加劑等 去除鋁FeCl3、HNO3去除鋁FeCl3、HCl 去除HCl、HNO3等 去除鎳KMnO4去除技術(shù)的國內(nèi)研究現(xiàn)狀各類高溫合金強(qiáng)度、硬度增大，難以加工高、抗磨損、耐高溫氧化的涂層，，這類涂樣，同時(shí)抗酸堿腐蝕性能好、結(jié)合緊密，清除的問題[40-49]。國內(nèi)外相繼報(bào)道相關(guān)具上的強(qiáng)化鈦+α 態(tài)三氧化二鋁+致密薄液見圖 1-2，經(jīng)過高溫、長時(shí)間浸泡表面，不會(huì)損傷刀具本身性能。學(xué)者言今編空發(fā)動(dòng)機(jī)修理工藝(二)》介紹了先進(jìn)發(fā)動(dòng)趨勢，特別提到化學(xué)法在發(fā)動(dòng)機(jī)修理過程
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TG174.4

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2709091