[发明专利]待涂覆零件的表面预处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于待涂覆零件的表面预处理(Preparation)方法，即有待采 用热喷涂或冷喷涂技术进行涂覆的零件，该方法典型用于需要具有耐磨性、耐 腐蚀性和耐热性的金属零件。

特别地，本发明涉及零件的表面预处理方法，也就是用于这种处理的材料、 涂覆参数和过程，以便改善处理表面和施加于其上的涂层之间的附着性。

背景技术

通常，现有技术使用磨料喷砂，来提高待涂覆表面的表面粗糙度。

主要通过干法技术(使用压缩空气作为载流体)和湿法技术(使用水作为 载流体)采用不同尺寸的磨料颗粒来进行喷砂，例如采用刚玉(corundum)和 磁化硅颗粒。

通过使磨料颗粒碰撞在表面上从该表面机械去除材料来获得提高的粗糙 度。

作为其结果，当使用刚玉时，一定数目的颗粒可穿透处理表面，因此减弱 包覆涂层的附着性，而当使用碳化硅时，颗粒往往在后续处理期间或者在已喷 砂零件的操作期间分解，例如，对于燃气轮机(转子或定子)零件，在燃气轮 机的运行期间，可能形成Ni和Si的低熔点共晶化合物或者因碳和氧结合形成 一氧化碳或二氧化碳从而产生气泡。

发明内容

本发明的目的是提供一种处理方法，也就是使用以下技术对待涂覆零件的 粗糙表面进行表面预处理的方法：

空气等离子体喷涂(在空气中进行的等离子体喷涂)

真空等离子体喷涂(在真空中进行的等离子体喷涂)

高速火焰喷涂(通过氧燃烧带来的高速度)

冷喷涂(冷的喷涂)

值得注意的是，括号中的解释为字面描述，然而这些术语具有唯一定义各 自技术工艺的固有名称。

特别地，本发明提供了材料、涂覆参数和过程的组合，该组合导致对于涂 层锚定理想的表面：最佳的粗糙度，没有与基础材料的基质无关的元素，即磨 料颗粒。

本发明的方法所实现的优点包括：

-处理过表面的最优粗糙度；

-没有外来材料，例如，其中没有夹杂的磨料颗粒。

这改善了材料表面上的涂层的附着性，因此提高了零件的耐腐蚀性和热氧 化抵抗性，例如，在燃气轮机和飞机引擎中的零件。

此外，本发明的方法的特征在于：对于操作参数的低敏感度，即对于由操 作者产生的操作过程的任何变化具有低敏感度。

这导致更高的效率和最少数目的非最优处理。

通过如下实现了上面的目的和优点：进行表面磨光由此获得形貌的方法， 以及依照本发明进行涂覆的零件，在所附权利要求中对本发明进行了表征。

附图说明

从下文对一些实施方案的描述将会更加清楚这些和其它特征，在附图中对 其进行了举例说明而并不进行限制，其中：

-附图1示出本发明的处理方法的步骤，并且特别是使用铁基研磨材料的 干法喷砂的步骤。

-附图2为使用本方法(a)和标准刚玉基方法(b)喷砂的表面的详细视 图。

-附图3示出使用本方法(a)和传统方法(b)进行表面预处理后而涂覆 和热处理的零件的两个截面。

具体实施方式

特别参照附图1，数字3表示用来产生研磨材料的增压流5的装置，所述增 压流以变化的入射角撞击冲击在待处理零件7的表面上。

本发明的范围包括以下两者：零件7，其表面按照下面所述被处理；和处理 方法，使用下面所公开的方法在喷砂清洁循环后得到零污染的粗糙表面。

本发明的方法首先包括步骤：使用铁基研磨材料，如高铬不锈钢，以变化 的表面入射角和变化的喷吹压力处理该表面。

在所述喷砂步骤后，将零件浸渍在酸溶液中以分离喷砂后残留的任研磨 材料。

另外，作为浸渍的替代，可以使用酸性溶液喷洗零件。

后续步骤包括使用如苛性钠(caustic soda)的碱性溶液来中和残留在先 前暴露表面上的酸性溶液。

通过如下步骤完成过程：使用蒸馏水冲洗零件7以去除碱性溶液从而从处 理表面清除任何外来材料。

特别参照附图2，其中显示了采用传统方法(a)和采用本方法(b)处理过 的表面的两个放大视图，其中前者显示了嵌入在材料13表面的颗粒(11)，这 不同于本方法：其中处理过的表面13不包括外来材料。

特别参照附图3，其中显示了采用本方法a和传统方法b处理过的零件的两 个截面。