一種渦輪導(dǎo)向葉片涂層制備用保護(hù)工裝的制作方法
【專利摘要】一種渦輪導(dǎo)向葉片涂層制備用保護(hù)工裝屬于熱噴涂涂層生產(chǎn)領(lǐng)域。保護(hù)工裝由工裝夾持桿、上櫞板夾具、下櫞板夾具組成；工裝夾持桿焊接在上櫞板夾具頂蓋中心位置；上櫞板夾具由上櫞板夾具前蓋、上櫞板夾具后蓋及上櫞板夾具頂蓋組成，上櫞板夾具前蓋與后蓋內(nèi)部根據(jù)葉片上櫞板外表面形狀設(shè)計多個半圓柱形凸臺及凹形卡槽用來固定導(dǎo)向葉片上櫞板；下櫞板夾具由下櫞板夾具前蓋、下櫞板夾具后蓋及下櫞板夾具頂蓋組成，下櫞板夾具前蓋與后蓋內(nèi)部根據(jù)葉片下櫞板外表面形狀設(shè)計多個半圓柱形凸臺及凹形卡槽用來固定導(dǎo)向葉片下櫞板；渦輪葉片安裝在上櫞板夾具與下櫞板夾具中間。本保護(hù)工裝用于在渦輪導(dǎo)向葉片表面制備熱障涂層時保護(hù)葉片非噴涂面不受污染及損傷。
【專利說明】一種渦輪導(dǎo)向葉片涂層制備用保護(hù)工裝

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型屬于熱噴涂涂層生產(chǎn)【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種針對渦輪導(dǎo)向葉片表 面熱障涂層制備用葉片保護(hù)工裝。

【背景技術(shù)】
[0002] 熱障涂層由于能夠有效降低葉片表面溫度、提高葉片抗高溫氧化腐蝕能力、延長 葉片服役壽命、降低發(fā)動機(jī)油耗等特點(diǎn)，已成功應(yīng)用于高性能航空發(fā)動機(jī)渦輪葉片防護(hù)中。 渦輪葉片一般分為工作葉片與導(dǎo)向葉片，其中，工作葉片體積較小，且為單聯(lián)葉片，其表面 熱障涂層多用電子束-物理氣相沉積工藝制備；導(dǎo)向葉片體積較大，且多為多聯(lián)復(fù)合異型 結(jié)構(gòu)，其表面熱障涂層多用超音速火焰噴涂工藝制備粘結(jié)層，采用等離子噴涂工藝制備表 面陶瓷層，由于葉片安裝精度要求，導(dǎo)向葉片上櫞板、下櫞板外表面不能噴涂上涂層，且不 能有磕碰，刮傷等缺陷存在，因此，要求噴涂過程中必須采用保護(hù)工裝來保護(hù)葉片非噴涂面 不受破壞。
[0003] 渦輪導(dǎo)向葉片涂層制備用保護(hù)工裝設(shè)計要求非?？量蹋河捎跍u輪導(dǎo)向葉片設(shè)計、 安裝及實(shí)際服役環(huán)境限制，導(dǎo)向葉片葉身及櫞板內(nèi)表面需要全部涂覆熱障涂層，而導(dǎo)向葉 片櫞板頂端及外表面則不能出現(xiàn)損傷及污染。因此，設(shè)計的保護(hù)工裝必須嚴(yán)格包覆導(dǎo)向葉 片櫞板外表面及頂端，同時為了避免噴涂過程中保護(hù)工裝對葉身造成遮蔽效應(yīng)，設(shè)計的保 護(hù)工裝必須嚴(yán)格按照櫞板型面走向進(jìn)行包覆，不能出現(xiàn)裸露區(qū)域，不能出現(xiàn)過包區(qū)域；此 夕卜，在超音速火焰噴涂過程中，具有9個馬赫節(jié)的超音速焰流直接沖擊到葉片上，葉片承受 很大的沖擊力，因此制備的葉片保護(hù)工裝必須具有足夠的夾緊力，保證葉片在噴涂過程中 不會因超音速焰流沖擊出現(xiàn)脫落；第三，在等離子噴涂過程中，等離子焰流核心溫度高達(dá) 8000°C，外圍焰流溫度也有2000°C，在這么高的焰流溫度下，常用工裝在焰流掃過的瞬間就 會發(fā)生熔化，熔融液滴會噴射到葉片表面或涂層表面，破壞涂層性能。因此，要求研制的保 護(hù)工裝至少能夠承受等離子噴涂外圍焰流，且在噴涂過程中，工裝不會發(fā)生受熱變形現(xiàn)象。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本實(shí)用新型的目的是提供一種渦輪葉片涂層制備用保護(hù)工裝，用于在渦輪導(dǎo)向葉 片表面制備高性能，高可靠性熱障涂層。本實(shí)用新型的保護(hù)工裝由工裝夾持桿、上櫞板夾 具、下櫞板夾具組成。
[0005] 其中，工裝夾持桿焊接在上櫞板夾具頂蓋中心位置。
[0006] 其中，上櫞板夾具由上櫞板夾具前蓋、上櫞板夾具后蓋及上櫞板夾具頂蓋組成，上 櫞板夾具前蓋與后蓋內(nèi)部根據(jù)葉片上櫞板外表面形貌設(shè)計多個半圓柱形凸臺及凹形卡槽 用來固定導(dǎo)向葉片上櫞板。
[0007] 其中，下櫞板夾具由下櫞板夾具前蓋、下櫞板夾具后蓋及下櫞板夾具頂蓋組成，下 櫞板夾具前蓋與后蓋內(nèi)部根據(jù)葉片下櫞板外表面形貌同樣設(shè)計多個半圓柱形凸臺及凹形 卡槽用來固定導(dǎo)向葉片下櫞板。
[0008] 其中，渦輪葉片安裝在上櫞板夾具與下櫞板夾具中間。
[0009] 其中，渦輪葉片在安裝前其上櫞板、下櫞板頂端及外表面需用高溫膠帶保護(hù)。
[0010] 其中，工裝夾持桿采用A3鋼制備，夾持桿末端5cm處有十字形卡鍵，配合轉(zhuǎn)臺實(shí)現(xiàn) 葉片工裝定位。
[0011] 其中，上櫞板夾具與下櫞板夾具采用高溫合金制備，經(jīng)線切割加工而成，夾具壁厚 5 ?6mm〇
[0012] 其中，上下櫞板夾具緊固用螺栓采用M6沉頭螺栓與蓋型螺母。
[0013] 以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)描述，但不作為對本實(shí)用新型 的限定。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014] 圖1為渦輪導(dǎo)向葉片涂層制備用保護(hù)工裝示意圖
[0015] 圖2為保護(hù)工裝(下櫞板夾具）細(xì)節(jié)示意圖
[0016] 其中，附圖1標(biāo)記：
[0017] 1-工裝夾持桿 2-上櫞板夾具頂蓋 3-上櫞板夾具前蓋
[0018] 4-上櫞板夾具后蓋5-渦輪導(dǎo)向葉片 6-下櫞板夾具前蓋
[0019] 7-下櫞板夾具后蓋8-下櫞板夾具頂蓋
[0020] 其中，附圖2標(biāo)記：
[0021] 11-下櫞板夾具后蓋凸臺 12-下櫞板夾具后蓋凹形卡槽
[0022] 13-下櫞板夾具前蓋凸臺

【具體實(shí)施方式】：
[0023] 下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對本實(shí)用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)的描述，但 不作為對本實(shí)用新型的限定
[0024] 如圖1所示，本實(shí)用新型渦輪導(dǎo)向葉片涂層制備用保護(hù)工裝由工裝夾持桿1與上 櫞板夾具、下櫞板夾具組成。上櫞板夾具由上櫞板夾具前蓋3、上櫞板夾具后蓋4、上櫞板夾 具頂蓋2組成。下櫞板夾具由下櫞板夾具前蓋6、下櫞板夾具后蓋7、下櫞板夾具頂蓋8組 成。
[0025] 上櫞板夾具頂蓋2預(yù)先與工裝夾持桿1焊接在一起，上櫞板夾具頂蓋2中心位置 有長方形凹槽，工裝夾持桿1頂端焊接位置也加工成相應(yīng)尺寸長方形，焊接前將工裝夾持 桿1長方形前端插入上櫞板夾具頂蓋中心位置長方形凹槽中，確保導(dǎo)向葉片涂層制備用保 護(hù)工裝在大批量生產(chǎn)加工過程中均能保持同一角度。
[0026] 上櫞板夾具后蓋4與上櫞板夾具頂蓋2預(yù)先用沉頭螺栓固定在一起，同樣，下櫞板 夾具后蓋7與下櫞板夾具頂蓋8也預(yù)先用沉頭螺栓固定在一起。
[0027] 將渦輪導(dǎo)向葉片上櫞板、下櫞板非噴涂面用高溫膠帶包裹完整。
[0028] 將渦輪導(dǎo)向葉片上櫞板安裝在上櫞板夾具內(nèi)，利用沉頭螺栓與蓋型螺母將上櫞板 夾具前蓋3與上櫞板夾具后蓋4緊固，將導(dǎo)向葉片上櫞板夾緊。
[0029] 同樣將渦輪導(dǎo)向葉片下櫞板安裝在下櫞板夾具內(nèi)，利用沉頭螺栓與蓋型螺母將下 櫞板夾具前蓋6與下櫞板夾具后蓋7緊固，將導(dǎo)向葉片下櫞板夾緊。
[0030] 利用美工刀具將裸露在渦輪導(dǎo)向葉片涂層制備用保護(hù)工裝外面的高溫膠帶刮削 干凈，整個導(dǎo)向葉片保護(hù)工裝安裝完畢。
[0031] 葉片噴涂完成后，將上/下櫞板夾具前蓋上的蓋型螺母拆卸，將上/下櫞板夾具前 蓋取下，將導(dǎo)向葉片從保護(hù)工裝上取下，利用美工刀具將導(dǎo)向葉片上高溫膠帶刮削干凈，利 用壓縮空氣將導(dǎo)向葉片上灰塵吹干凈，整個導(dǎo)向葉片保護(hù)工裝拆卸完畢。
[0032] 本實(shí)用新型的有益技術(shù)效果在于：
[0033] 本實(shí)用新型研制的渦輪導(dǎo)向葉片涂層制備用保護(hù)工裝，可根據(jù)不同型號渦輪導(dǎo)向 葉片上/下櫞板外形設(shè)計，用于不同型號的渦輪導(dǎo)向葉片表面熱障涂層粘結(jié)層制備、陶瓷 層制備，是保護(hù)渦輪導(dǎo)向葉片在熱噴涂過程中不受損傷，確保渦輪導(dǎo)向葉片表面熱障涂層 質(zhì)量均勻的關(guān)鍵部件。
[〇〇34] 本實(shí)用新型不僅可用于現(xiàn)有在役航空發(fā)動機(jī)渦輪導(dǎo)向葉片表面熱障涂層制備，還 可用于在研及未來高性能航空發(fā)動機(jī)渦輪導(dǎo)向葉片表面熱障涂層制備，甚至可以推廣應(yīng)用 到地面燃機(jī)渦輪葉片表面涂層制備應(yīng)用。
【權(quán)利要求】
1. 一種渦輪導(dǎo)向葉片涂層制備用保護(hù)工裝，其特征在于：保護(hù)工裝由工裝夾持桿、上 櫞板夾具、下櫞板夾具組成； 其中，工裝夾持桿焊接在上櫞板夾具頂蓋中心位置； 其中，上櫞板夾具由上櫞板夾具前蓋、上櫞板夾具后蓋及上櫞板夾具頂蓋組成，上櫞板 夾具前蓋與后蓋內(nèi)部根據(jù)葉片上櫞板外表面形狀設(shè)計多個半圓柱形凸臺及凹形卡槽用來 固定導(dǎo)向葉片上櫞板； 其中，下櫞板夾具由下櫞板夾具前蓋、下櫞板夾具后蓋及下櫞板夾具頂蓋組成，下櫞板 夾具前蓋與后蓋內(nèi)部根據(jù)葉片下櫞板外表面形狀設(shè)計多個半圓柱形凸臺及凹形卡槽用來 固定導(dǎo)向葉片下櫞板； 渦輪葉片安裝在上櫞板夾具與下櫞板夾具中間。
【文檔編號】B05C13/02GK203842791SQ201420107224
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2014年3月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月10日
【發(fā)明者】汪瑞軍, 傅斌友, 齊向陽, 袁濤 申請人:北京金輪坤天科技發(fā)展有限公司