[发明专利]钛合金配对摩擦副抗微动损伤防护方法

说明书

本发明涉及一种钛合金配对摩擦副抗微动损伤防护方法，包括：在第一钛合金摩擦副零件表面形成激光冲击强化层；在所述激光冲击强化层上形成CuNiIn软涂层；在第二钛合金摩擦副零件表面形成软硬DLC纳米叠层薄膜。通过对第一钛合金摩擦副零件进行激光冲击强化，使其表面形成压应力改性的激光冲击强化层，用以提高第一钛合金摩擦副零件的疲劳强度和抗微动疲劳能力，防止裂纹在基体材料上的萌生，然后在激光冲击强化层上制备CuNiIn软涂层，来减少微动的滑移和混合区。在第二钛合金摩擦副零件软硬DLC纳米叠层薄膜，硬质DLC层用以增加接触表面强度，DLC润滑层用以降低表面摩擦系数，通过表面减摩来达到减缓磨损程度。

技术领域

本发明涉及钛合金加工技术领域，具体涉及一种钛合金配对摩擦副抗微动损伤防护方法。

背景技术

微动磨损是指相互压紧的金属表面间由于小振幅振动而产生的一种复合形式的磨损，一般发生在紧配合的轴颈，一般认为微动磨损的机理是：摩擦表面间的法向压力是表面上的微凸体黏着，微动磨损区域摩擦热量不易扩散，易导致对磨金属粘连，黏合点被小振幅振动剪断成为磨屑，同时因为振幅极小磨屑不易排出，磨屑接着被氧化，被氧化的磨屑在磨损过程中起着磨粒的作用，硬质金属氧化物磨屑进一步加速磨损，使摩擦表面形成麻点或虫纹形伤疤，这些麻点或伤疤是应力集中的根源，在交变的应力下导致裂纹逐渐在表面或次表面萌生并且扩展从而引起微动疲劳。

近年来，轻质钛合金的高比强度、较宽的工作温度和优异的耐腐蚀性能，使其在航空航天工业得到广泛应用，但是由于钛合金最外层电子结构排布缺陷，钛合金导热性差、易粘连、氧化物硬度高，同时由于航空航天服役环境苛刻，其零部件微动磨损问题比较突出，如飞机钛合金紧固件微动损伤失效、发动机风扇的叶盘或叶盘失效，以及一些销类和轴类零件微动损伤失效等。

目前，微动磨损表面防护主要有三种方法，一是消除微动的滑移和混合区，以减少微动磨损；二是增加接触表面强度，通过提高基体表面接触强度和耐磨性能，以减小微动磨损；三是降低表面摩擦系数。

上述三种微动磨损表面防护的方法较为单一，防护效果差等问题。

因此，本发明提供了一种钛合金配对摩擦副抗微动损伤防护方法。

发明内容

(1)要解决的技术问题

本发明实施例提供了一种钛合金配对摩擦副抗微动损伤防护方法，解决了现有技术中微动磨损表面防护方法较为单一，防护效果差的技术问题。

(2)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提出了一种钛合金配对摩擦副抗微动损伤防护方法，包括：

在第一钛合金摩擦副零件表面形成激光冲击强化层；

在所述激光冲击强化层上形成CuNiIn软涂层；

在第二钛合金摩擦副零件表面形成软硬DLC纳米叠层薄膜。

可选地，所述在第一钛合金摩擦副零件表面形成激光冲击强化层，包括：

在第一钛合金摩擦副零件表面获取激光强化区和非激光强化区；

对所述激光强化区进行激光冲击强化，形成所述激光强化层；

对所述非激光强化区进行喷砂处理。

可选地，所述对所述激光强化区进行激光冲击强化，形成所述激光强化层，包括：

将铝箔胶带粘贴在所述激光强化区；

将去离子水流过所述铝箔胶带，以形成水膜；

采用激光器在所述水膜上进行激光冲击强化，以形成所述激光强化层。

可选地，所述水膜的厚度为0.5～2mm。