[发明专利]一种燃烧室用带纵向裂纹的热障涂层的喷涂方法

说明书

本发明提供了一种燃烧室用带纵向裂纹的热障涂层的喷涂方法，解决了现有技术中的燃烧室用热障涂层，由于ZrO₂基陶瓷面层的微观结构为层片状结构，ZrO₂基陶瓷面层较薄，使得抗热循环性能差，使用寿命短的技术问题。它包括下述步骤：（1）在零件的待喷涂区域喷涂NiCrAlY粘结层；（2）喷涂NiCrAlY粘结层完成后，采用等离子喷枪对零件的待喷涂区域进行预热至温度为370℃‑430℃；待零件达到预热温度后，采用等离子喷涂方法喷涂ZrO₂基陶瓷面层；喷涂时的喷涂距离为50mm‑60mm；（3）喷涂ZrO₂基陶瓷面层完成后，将零件放入真空炉中进行热处理。本发明的热障涂层具有寿命长，隔热效果好的优点。

技术领域

本发明涉及航空发动机和地面燃气轮机的制造与维修领域，具体涉及一种燃烧室用带纵向裂纹的热障涂层的喷涂方法。

背景技术

为了提高航空发动机和地面燃气轮机燃烧室的燃烧温度，需要在燃烧室内部喷涂一层隔热和抗热腐蚀的热障涂层。热障涂层主要由两层组成，分别为NiCrAlY构成的粘结层和ZrO₂基陶瓷面层，而ZrO₂基陶瓷面层是隔热和抗热腐蚀的关键所在。

对于民用航空发动机或大涵道比的军用航空发动机，由于其寿命比其他小涵道比军用航空发动机要高，因此对燃烧室所使用的热障涂层有更高的寿命要求。目前，制备热障涂层主要采用的方法是等离子喷涂的方法。采用传统的等离子喷涂的方法制备的燃烧室用热障涂层，由于ZrO₂基陶瓷面层的微观结构为层片状结构，ZrO₂基陶瓷面层较薄，使得抗热循环性能差，使用寿命大大降低，难以满足长寿命的要求。

本申请人发现现有技术至少存在以下技术问题：

现有技术中的燃烧室用热障涂层，由于ZrO₂基陶瓷面层的微观结构为层片状结构，ZrO₂基陶瓷面层较薄，使得抗热循环性能差，使用寿命短。

发明内容

本发明的目的在于提供一种燃烧室用带纵向裂纹的热障涂层的喷涂方法，以解决现有技术中的燃烧室用热障涂层，由于ZrO₂基陶瓷面层的微观结构为层片状结构，ZrO₂基陶瓷面层较薄，使得抗热循环性能差，使用寿命短的技术问题。本发明提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。

为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

本发明提供的一种燃烧室用带纵向裂纹的热障涂层的喷涂方法，包括下述步骤：

（1）在零件的待喷涂区域喷涂NiCrAlY粘结层；

（2）喷涂ZrO₂基陶瓷面层，具体为：

①喷涂NiCrAlY粘结层完成后，采用等离子喷枪对零件的待喷涂区域进行预热至温度为370℃-430℃；

②待零件预热到370℃-430℃后，采用等离子喷涂方法喷涂ZrO₂基陶瓷面层；喷涂时的喷涂距离为50mm-60mm；

（3）喷涂ZrO₂基陶瓷面层完后，将零件放入真空炉中进行热处理。

进一步的，所述步骤（2）中，

①喷涂NiCrAlY粘结层完成后，采用等离子喷枪对零件的待喷涂区域进行预热至温度为380℃-420℃；

②待零件预热到380℃-420℃后，采用等离子喷涂方法喷涂ZrO₂基陶瓷面层；喷涂时的喷涂距离为52mm-58mm。