陶瓷金屬表面的ms涂層技術(shù)

1、陶瓷金屬表面的陶瓷金屬表面的MS涂層技術(shù)涂層技術(shù)航空發(fā)動機中的生產(chǎn)技術(shù)從噴氣發(fā)動機開始應(yīng)用以來，人們一直在不斷努力提高發(fā)動機的性能。以提高噴氣發(fā)動機推力、燃料消耗比為特點的高性能及環(huán)境適應(yīng)性要求，一年比一年高。為滿足（適應(yīng)）這些高性能的要求，對發(fā)動機本身的輕量化、透平發(fā)動機的高溫化及壓縮機的高壓化等提出了更高的要求，在生產(chǎn)技術(shù)上也需有大的發(fā)展。生產(chǎn)技術(shù)決定了競爭力，表面改性技術(shù)是競爭力中的關(guān)鍵。（1）表面改性（功能膜形成）技術(shù)為適應(yīng)高溫

2、化，在新材料開發(fā)、表面改性（功能膜形成）技術(shù)開發(fā)、冷卻結(jié)構(gòu)設(shè)計和生產(chǎn)技術(shù)開發(fā)上都得到了發(fā)展。在航天航空領(lǐng)域中，噴氣發(fā)動機等金屬零部件上的功能膜形成技術(shù)有CVD、PVD、電鍍、噴涂、堆焊等，這些技術(shù)的缺點是設(shè)備投資大，對技能的依賴性強，且有些工藝需增加清洗、制作掩膜等預(yù)處理工序及除去掩膜、邊界處理等后處理工序，有些還會產(chǎn)生熱變形、膜體剝落等問題，不適于流水線生產(chǎn)。（2）新功能膜成形技術(shù)IHI和三菱電機開發(fā)了一種能集成在機械加工生產(chǎn)線、可制

3、備各種功能膜的新型成形技術(shù)，即在放電涂層技術(shù)的基礎(chǔ)上對模具及工具加工表面進行涂層的新技術(shù)。采用該新涂層技術(shù)，金屬陶瓷薄膜、厚的金屬堆焊層以及金屬陶瓷和金屬的混合層都能形成。由于利用了放電能量，故稱之為MS涂層（微弧涂層）。在此技術(shù)基礎(chǔ)上，進而開發(fā)出了適用于各種零部件的功能薄膜或堆焊層。MS涂層技術(shù)MS涂層技術(shù)是采用含金屬或陶瓷等成分的電極進行放電表面處理，形成耐久性、耐磨性優(yōu)異的高質(zhì)量功能薄膜技術(shù)。由于不需要熟練操作人員和前后處理工序，

4、適合于自動化生產(chǎn)線；又因不需要昂貴的蒸發(fā)爐等設(shè)備，簡化了制造工程，費用大大降低。（1）MS涂層的原理將由涂層材料粉末做成的電極與被處理材料放入絕緣油中加電壓，此時，電極與⑤組建小規(guī)模生產(chǎn)線成為可能噴涂、電鍍等設(shè)備規(guī)模大才能組成生產(chǎn)線，而MS涂層設(shè)備規(guī)模小，能方便組成生產(chǎn)線。應(yīng)用實例和可應(yīng)用場合MS涂層技術(shù)在噴氣發(fā)動機中的應(yīng)用有的正在進行試驗，有的已在飛機上進行了實際工況的驗證。（1）高溫耐磨實例低壓透平動葉片凸緣的摩擦面上堆焊了含鉻的鈷

5、合金。采用焊接工藝時，有大量余量須手工后序去除。而MS涂層能堆積成所要求的厚度尺寸，不需再加工。由該堆積層采用傳統(tǒng)焊接法和MS涂層法的磨損狀況比較可以看出，從低溫到高溫，MS涂層都沒有多大的磨損。試驗條件：表面壓強：7MPa；振幅：1mm；摩擦次數(shù)：100萬次。采用MS技術(shù)涂覆TiC涂層的零件比未涂層的同一種零件的耐磨性要優(yōu)良得多。（2）耐磨損實例①對低壓透平動葉片凸緣0.7mm厚的密封端部涂覆了金屬陶瓷。將涂層件與靜止件蜂窩密封部分摩

6、擦，蜂窩密封處已出現(xiàn)一定程度磨損時，涂層件沒有磨損，無涂層時就有磨損，蜂窩上形成了金屬材料的轉(zhuǎn)移。②壓縮機動葉片端部內(nèi)側(cè)曲面上涂覆15μm厚的金屬陶瓷，空氣密封所用密封的厚0.3mm頂端涂覆金屬陶瓷。當(dāng)有摩擦?xí)r，只是靜止零件的密封部分被磨損，自身沒有磨損。由于葉片端部磨損后，發(fā)動機性能下降，需進行定期檢查和堆焊修補，采用MS涂層后，大大減少了堆焊修復(fù)的頻率。（3）堆焊修理實例①用鎳合金制成的壓縮機動葉片的端部堆焊0.4mm的鈷合金。葉片