[发明专利]用于安装高温应变计的火焰喷涂工艺

说明书

本发明公开了一种用于安装高温应变计的火焰喷涂工艺，包括以下步骤：打磨处理，对试验件上用于应变计安装的安装区域进行打磨或喷砂；清洗处理，对试验件的安装区域进行清洗；喷涂结合层，将活性材料一喷涂在试验件的安装区域，形成结合层；喷涂预先涂层，将活性材料二喷涂在结合层上，形成预先涂层；固定应变计，将应变计固定在预先涂层上；喷涂覆盖涂层，将活性材料二在应变计的其余面和预先涂层的未被应变计遮盖的部分上进行分区域喷涂；结合层、预先涂层和覆盖涂层形成中间高、四周低的塔形结构涂层。本发明的用于安装高温应变计的火焰喷涂工艺，塔形结构层用于抵御流道热气流冲刷和协调热冲击变形。

技术领域

本发明涉及高温应变计安装领域，特别地，涉及一种用于安装高温应变计的火焰喷涂工艺。

背景技术

现有航空发动机研制中，对高温部件(600℃～1000)的应力测量主要依赖于高温应变计。通过对试验件表面处理，然后进行高温火焰喷涂预制涂层，在将高温应变计固定覆盖在涂层之中。目前，高温动态应变测量主要采用高温应变计直接测量的方法，然而，动应力的测点位置处，往往受到高温焰流的冲刷和高强度的离心加速度的影响，故对喷涂层的可靠性、存活性有非常高的要求。现有专利CN 10784371A应变计的安装方法，具体公开了整套高温应变计的安装方法，其中喷涂安装高温应变计的涂层一共分结合层、预先涂层、第一覆盖层、第二覆盖层、最终涂层，共计5层，但是由于需要经过5次喷涂形成5层涂层，工艺繁琐。现有专利中没有对结合层、预先涂层、最终涂层的喷涂区域面积和厚度进行有效控制，5层涂层在抵御气流冲刷和离心力等横向力作用时，由于涂层的剪切强度较低，以及焰流热冲击过程时涂层没有足够的容限，涂层发生了快速变形，最终导致不同涂层之间发生开裂或剥离，以及涂层边缘处也发生了快速的氧化剥离，从而使得喷涂层的可靠性、存活性降低，进一步降低了高温应变计安装稳定性。

发明内容

本发明提供了一种安装高温应变计的火焰喷涂，以解决在高温动态应变测量中，高温应变计火焰喷涂的涂层可靠性差的技术问题。

本发明采用的技术方案如下：

一种用于安装高温应变计的火焰喷涂工艺，包括以下步骤：

打磨处理，对试验件上用于应变计安装的安装区域进行打磨或喷砂，使安装区域的表面粗糙化；

清洗处理，对试验件的安装区域进行清洗；

喷涂结合层，将活性材料一喷涂在试验件的安装区域，形成结合层；

喷涂预先涂层，将活性材料二喷涂在结合层上，形成预先涂层；

固定应变计，将应变计固定在预先涂层上，应变计的一表面贴附于预先涂层；

喷涂覆盖涂层，将活性材料二在应变计的其余面和预先涂层的未被应变计遮盖的部分上进行分区域喷涂，形成中间凸起的覆盖涂层；

结合层、预先涂层和覆盖涂层形成中间高、四周低的塔形结构涂层，塔形结构层涂层用于抵御流道热气流冲刷和协调热冲击变形。

进一步地，固定应变计具体包括以下步骤：将应变计紧贴在预先涂层上，将多条高温胶带横跨应变计并将应变计粘贴于预先涂层上，多条高温胶带平行间隔布设，相邻两条高温胶带之间形成窗口。

进一步地，喷涂覆盖涂层具体包括以下步骤：在窗口区域喷涂形成不连续的第一涂层，去除高温胶带；在预先涂层的四周边框处粘贴高温胶带，并保证第一涂层上无高温胶带，在预先涂层无高温胶带区域和第一涂层上进行喷涂，使得在第一涂层上覆盖的涂层厚度大于等于在预先涂层上覆盖的涂层厚度，以形成凹凸相间的连续的第二涂层，去除高温胶带。

进一步地，第一涂层的厚度为高温应变计厚度的60％～70％。

进一步地，第二涂层与预先涂层四周边框处的边距为1mm～2mm。

进一步地，相邻两条高温胶带之间的窗口宽度等于高温胶带的宽度。