表面技术在航天及飞机方面的应用

合集下载

航空航天领域的材料表面处理技术

航空航天领域的材料表面处理技术

航空航天领域的材料表面处理技术航空航天领域是对材料要求极高的工业领域,其材料表面处理技术的发展对于航空航天行业的进步至关重要。

本文将介绍航空航天领域的材料表面处理技术的重要性以及各种处理技术的应用。

一、引言航空航天领域是高度发展和技术密集的工业领域,在此领域中,材料的强度、耐磨损性、防腐蚀性等性能要求非常高。

材料表面处理技术能够改善材料的性能,提高其使用寿命和可靠性。

二、机械加工机械加工是航空航天领域最常用的表面处理技术之一。

通过切削、研磨等机械方法,可以去除材料表面的氧化层、污染物和缺陷,提高表面的光洁度。

同时,机械加工还可以改变材料表面的形状和尺寸,满足航空航天领域对复杂零件的要求。

三、热处理热处理是航空航天领域常用的表面处理技术之一。

通过加热和冷却的方式,改变材料的晶体结构和组织状态,从而改善硬度、强度和耐腐蚀性能。

热处理常用于航空航天领域的金属材料,如铝合金、钛合金等。

四、电化学处理电化学处理是利用电化学反应改变材料表面性质的一种表面处理技术。

在航空航天领域中,常用的电化学处理方法包括电镀、阳极氧化、阳极电泳等。

这些方法可以在材料表面形成一层保护膜,提高表面的耐蚀性和耐磨损性。

五、涂层技术涂层技术是航空航天领域广泛应用的一种表面处理技术。

通过在材料表面涂覆一层特殊的涂层,可以改变材料的性质和特性,如防腐蚀涂层、耐高温涂层等。

涂层技术可以提高材料的耐磨性、耐蚀性和耐高温性,保护航空航天器件在复杂环境中的工作正常。

六、表面涂层表面涂层是航空航天领域常用的一种表面处理技术。

通过在材料表面形成一层保护膜,可以增加材料的机械性能和化学稳定性。

表面涂层可以有效提高材料的抗磨损性、耐蚀性和耐高温性能,延长材料的使用寿命。

七、总结航空航天领域的材料表面处理技术是保证飞行器安全可靠的重要手段。

机械加工、热处理、电化学处理、涂层技术以及表面涂层等各种技术的应用,为航空航天器件的性能提升提供了有效的解决方案。

表面处理技术在航天材料中的应用

表面处理技术在航天材料中的应用

表面处理技术在航天材料中的应用一、表面处理技术在航天材料中的应用1、引言航天材料是登陆空间过程的基础,表面处理技术在航天材料中的应用,是对航天材料性能的改进和确保,在航天材料中占有重要地位。

现介绍十大表面处理技术,并进行分析。

2、常用的表面处理技术(1)表面处理技术之一:涂层涂层一般指将一层外部附加物置于航天材料上以增加硬度、耐腐蚀性能以及耐磨损性能等。

常用的有氧化处理、氟化处理、碳化处理、涂焊、渗漆、镀(电镀、氧化镀、磷化镀)、复合涂层、熔覆及热浸涂料等。

(2)表面处理技术之二:电解处理电解处理是指用电流对金属表面进行化学变化或物理变化的工艺。

通过电解处理可以改变表面的形貌,增加表面的耐腐蚀性、抗疲劳性、抗冲击性等。

(3)表面处理技术之三:离子轰击离子轰击是指把压缩气体中极其稀薄的氧离子拥挤在管道中,形成低压、高强度的气体离子流,以求达到改善航天材料性能的目的。

通过离子轰击处理,可以提高表面硬度、改善表面抗摩擦性能、抗冲击性及耐腐蚀性能。

(4)表面处理技术之四:电离处理电离处理是指利用电子和离子束引起的电电离,电电离产生的热量可以使表面膜形成液膜,以求达到改善航天材料性能的目的。

(5)表面处理技术之五:电弧处理电弧处理是指利用电弧热量使航天材料的表面产生化学变化,以达到形变、硬化和改善表面抗摩擦性能的目的。

(6)表面处理技术之六:喷涂喷涂是指将填充材料和固化材料凝胶形成的喷雾,通过喷嘴的控制,喷洒到航天材料表面,以改善表面抗摩擦性能、抗冲击性能及耐腐蚀性能。

(7)表面处理技术之七:超声处理超声处理是指利用超高频的声波对航天材料表面进行处理,以求达到增强表面抗摩擦性、抗冲击性及耐腐蚀性能的目的。

(8)表面处理技术之八:激光处理激光处理是指利用激光能量的影响,改变航天材料表面的形貌,以达到改善表面性能的目的。

(9)表面处理技术之九:化学处理化学处理是指利用化学反应的影响,改变航天材料表面的形貌,以达到改善表面性能的目的。

冷喷涂中的喷涂在航空航天领域的应用

冷喷涂中的喷涂在航空航天领域的应用

冷喷涂中的喷涂在航空航天领域的应用冷喷涂技术是一种发展较为迅速的新兴表面工程技术,它将粉末喷涂直接喷射到被涂物表面上,并通过高速冲击和变形加热等过程,形成一种具有优良性能的涂层。

冷喷涂应用广泛,十分重要的一个应用领域就是航空航天工业,本文主要从三个方面探讨冷喷涂在航空航天领域的应用。

一、冷喷涂在航空航天领域的基本概念航空航天工业对于涂层的需求是非常高的,涂层可以提高材料的性能、防止腐蚀和摩擦磨损等问题。

而冷喷涂技术对于航空航天工业来说也是一种很好的选择。

冷喷涂技术是一种采用高压喷枪将涂料粉末压缩到300-1200Mpa的超高压状态下,将其喷向被涂件表面并加热、固化的表面技术。

该技术对应用对象材料的热敏性、耐磨性和机械强度等要求都很高,因此可以有效地提高航空航天件的强度、特性和服务寿命。

二、冷喷涂在航空航天领域的应用1. 冷喷涂在航空发动机喷燃室内表面的应用航空发动机的喷燃室内表面具有耐热、耐压等要求。

使用冷喷涂技术可以在短时间内,完成室内表面的涂覆,既满足了防腐、防热的要求,又提高了发动机的性能。

2. 冷喷涂在飞机加油口表面的应用飞机加油口装置的表面受到氧化、磨损等因素的影响,会降低加油口的耐用性。

使用冷喷涂技术可以在表面上形成一层细腻均匀的涂层,具有很好的抗氧化、防腐、抗磨损等性能,大幅度提高飞机加油口的使用寿命,同时也非常符合环保和安全的要求。

3. 冷喷涂在航空气动构件表面的应用航空气动构件比如飞机机翼、垂尾等,涂层可以提供较好的抗腐蚀、抗磨损等性能。

基于航空气动构件使用环境的要求,使用冷喷涂技术,在涂层表面能形成一层完整、均匀、无裂纹、无孔隙的涂层,提高气动构件的综合性能。

三、冷喷涂未来在航空航天领域的发展未来,冷喷涂技术将逐渐成为航空航天工业的主流表面技术。

在工艺研究方面,冷喷涂技术可以实现单次喷射的涂层厚度变化和精度调节,可以实现对不同材料的涂层处理。

此外,冷喷涂的新机理和新技术,还需要更加深入的研究和探讨,以便更好地拓展航天航空领域的应用范围。

表面处理技术在航空航天领域中的应用现状分析

表面处理技术在航空航天领域中的应用现状分析

表面处理技术在航空航天领域中的应用现状分析表面处理技术是一种对材料表面进行改性的工艺,通过改变表面的化学、物理性质,以提高材料的耐磨性、耐腐蚀性、耐疲劳性等性能。

在航空航天领域中,表面处理技术的应用具有重要的意义,可以提高航空器的性能和使用寿命,降低事故发生的概率。

1. 现有的表面处理技术航空航天领域中常用的表面处理技术包括化学处理、机械处理、热处理、涂层技术等。

其中,化学处理是最常用的表面处理技术之一,包括酸洗、电镀、镀铬等。

机械处理包括抛磨、喷砂、打磨等。

热处理包括热浸镀、热喷涂、热处理等。

涂层技术则包括防腐涂层、耐高温涂层、吸波涂层等。

2. 表面处理技术在航空航天领域的应用现状(1)酸洗技术:酸洗技术可用于去除钢材表面的氧化物和污染物,提高其耐腐蚀性能。

在航空器零件制造过程中,常采用酸洗技术对钢材进行预处理,以去除表面的脏物和氧化膜,提高钢材的表面质量。

(2)电镀技术:电镀技术可用于增加航空器零件表面的光泽、硬度和耐磨性。

在航空器制造过程中,常用电镀技术对航空器零件进行镀层处理,以提高其耐磨性和抗腐蚀性能。

(3)涂层技术:涂层技术在航空航天领域中得到了广泛的应用。

例如,防腐涂层可用于保护航空器表面免受腐蚀的侵害;耐高温涂层可用于保护发动机等高温部件免受高温氧化的影响;吸波涂层可用于减少航空器的雷达反射率,提高其隐身性能。

(4)热喷涂技术:热喷涂技术可用于在航空器表面形成一层陶瓷涂层,提高其耐磨性和耐高温性能。

例如,航空器发动机中的涡轮叶片采用热喷涂技术进行表面处理,可以提高叶片的耐烧蚀性能和机械强度。

(5)表面硬化技术:表面硬化技术是一种通过对材料表面进行特殊处理,使其在硬度上得到显著提高的工艺。

在航空航天领域,采用表面硬化技术对航空器零件进行处理,可以提高其耐磨、耐疲劳性能,延长零件的使用寿命。

3. 表面处理技术的发展趋势随着航空航天领域对材料性能要求的不断提高,表面处理技术也在不断发展和创新。

涂层技术在航空航天中的应用

涂层技术在航空航天中的应用

涂层技术在航空航天中的应用一、引言近年来,随着航空航天技术的飞速发展,涂层技术在航空航天中的应用也越来越广泛。

航空航天涂料主要包括涂料、防腐剂、密封胶、填充胶、柔性泡沫等。

从飞机机体到涂层材料、从涂层材料到涂层加工工艺和设计,涂层技术已经成为了航空航天领域的重要组成部分。

本文将分别从涂层技术在航空器材中的应用、涂层材料的性能以及涂层加工工艺和设计等方面来介绍涂层技术在航空航天中的应用。

二、涂层技术在航空器材中的应用1. 涂层技术在飞机机体中的应用飞机机体的涂层主要是为了保护机体表面免受氧化、腐蚀和紫外线等各种因素的侵袭。

同时,涂层还可以减少飞机的阻力和提高飞机的速度。

在飞机机体中,最常用的涂层材料是聚氨酯、环氧树脂和聚酯等。

2. 涂层技术在航空发动机中的应用航空发动机是飞机的重要部分,其涂层技术主要是为了保护发动机零件免受氧化、磨损和高温氧化等因素的侵袭。

航空发动机的涂层材料比较多样化,包括热障涂层、钛合金涂层和陶瓷涂层等。

三、涂层材料的性能1. 耐磨性耐磨性是涂层材料的一个重要性能指标。

在航空器材中,涂层材料需要具有足够的耐磨性,以免在高速运动中受到机体的磨损而损伤。

2. 耐高温性涂层材料的耐高温性也是一个重要的性能指标。

在航空白天中,航空器材需要经受高温烤炉的烘烤,因此涂层材料需要具有耐高温性能。

3. 耐腐蚀性航空器材工作的环境往往是潮湿的,因此涂层材料需要具有一定的耐腐蚀性。

四、涂层加工工艺和设计1. 涂层加工工艺涂层加工工艺是涂层技术的一个重要组成部分。

在实际的涂层加工中,需要注意一些技术要点,如涂层材料的成分和配比、喷涂压力和喷涂速度等参数。

2. 涂层设计涂层设计是涂层技术中最为重要的一个环节。

一个成功的涂层设计需要考虑到多个方面的问题,如涂层材料的种类、涂层的厚度、涂层的颜色等。

五、结论通过对涂层技术在航空航天中的应用的介绍,我们可以看出,涂层技术已经成为了航空航天行业不可或缺的一部分。

激光熔覆应用场景

激光熔覆应用场景

激光熔覆应用场景激光熔覆技术是一种非常有前景的表面工程技术,它通过激光束将喷粉材料和基础材料熔化,形成一层均匀的涂层,可以改善零件的表面性能,增加零件的使用寿命,提高零件的耐磨性、耐腐蚀性和抗疲劳能力。

下面我们来看看激光熔覆技术的应用场景。

1、航空航天领域航空航天领域需要使用高强度、高耐久性、高温抗蚀等特性的零部件,因此激光熔覆技术在航空航天领域的应用非常广泛。

例如,在飞机发动机领域使用激光熔覆技术,可以熔覆高温合金、抗疲劳合金等材料,提高发动机的性能和寿命,从而提高整个飞机的安全性和可靠性。

2、汽车工业汽车工业也是激光熔覆技术的重要应用领域之一。

激光熔覆技术可以应用于汽车发动机、传动装置、底盘等零部件表面的涂层加工。

例如,在气门、缸体、曲轴等部件上可以使用激光熔覆技术覆盖耐热合金、耐磨合金、耐腐蚀合金等材料,从而提高零件的耐用性和性能。

3、船舶制造船舶制造涉及复杂的工艺过程和高性能零部件的生产,激光熔覆技术可以应用于船舶零部件表面的涂层加工,提高零件的耐用性和性能。

例如,在船用发动机、尾轮、推进器等部件上采用激光熔覆涂层可以有效提高其耐磨性、抗腐蚀性和耐高温性能,从而降低维护成本,延长设备的使用寿命。

4、石油化工石油化工行业是激光熔覆技术的重要应用领域之一。

熔覆涂层可以应用于管道、容器、阀门等石油化工设备的内、外表面,提高设备的抗腐蚀能力,降低维护成本,延长设备的使用寿命。

5、医疗器械医疗器械需要耐磨、防腐、耐高温等特性的零部件,在医疗器械的制造中也可以应用激光熔覆技术。

激光熔覆可用于医疗器械表面的涂层加工,如人工髋关节、支架、植入物等,可以显著提高器械的耐用性和性能,同时也可减少手术次数和治疗周期。

综上所述,激光熔覆技术在航空航天、汽车工业、船舶制造、石油化工、医疗器械等领域都具有广泛的应用前景,在未来的发展中还有很大的空间和潜力。

表面工程的原理及应用论文

表面工程的原理及应用论文

表面工程的原理及应用论文1. 引言在现代工程领域中,表面工程是一种重要的技术,它涉及改善材料表面的性能和功能。

通过对材料表面进行处理或涂层,可以改变材料的化学性质、物理性质和机械性能,从而提高材料的耐磨性、耐腐蚀性、耐高温性等。

2. 表面工程的原理表面工程主要通过改变材料表面的形貌、结构和组成来改善材料的性能。

其主要原理包括:2.1 表面改性表面改性是通过对材料表面进行物理或化学处理,改变其表面形貌或化学性质,从而获得新的性能。

常见的表面改性方法包括喷涂、静电喷粉、高能表面处理等。

2.2 表面涂层表面涂层是一种常见的表面工程方法,它通过在材料表面形成一层保护性涂层,改善材料的性能。

常用的表面涂层材料包括聚合物涂层、金属涂层、陶瓷涂层等。

2.3 表面改变表面改变是指通过材料表面的形貌改变来改善材料的性能。

常见的表面改变方法包括微细加工、纹理处理、增加表面粗糙度等。

3. 表面工程的应用表面工程在多个领域都有广泛的应用,下面列举几个常见的应用领域:3.1 汽车工程在汽车工程中,表面工程可以用于提高汽车的耐腐蚀性和耐磨性。

通过在汽车表面使用抗腐蚀涂层和耐磨材料,可以有效延长汽车的使用寿命。

3.2 电子工程在电子工程中,表面工程可以用于保护电子器件表面免受腐蚀和氧化的影响。

通过在电子器件表面施加一层保护性涂层,可以提高其可靠性和使用寿命。

3.3 航空航天工程在航空航天工程中,表面工程可以用于提高飞机和航天器的耐高温性和抗磨性。

通过在飞机和航天器表面施加耐高温涂层和抗磨涂层,可以保证飞行安全和性能稳定。

3.4 医疗工程在医疗工程中,表面工程可以用于改善医疗器械的生物相容性和抗菌性能。

通过在医疗器械表面施加一层生物相容性涂层和抗菌涂层,可以减少感染风险并提高医疗器械的使用效果。

4. 结论表面工程是一种重要的技术,可以通过改变材料表面的形貌、结构和组成来改善材料的性能。

它在汽车工程、电子工程、航空航天工程和医疗工程等领域有广泛的应用。

机械表面改性技术的发展与应用

机械表面改性技术的发展与应用

机械表面改性技术的发展与应用1、介绍机械表面改性技术是指通过各种机械手段对材料表面进行改变和调整的技术。

这种技术在材料加工、制造工业以及其他领域中得到广泛应用。

随着科技的进步和需求的不断增长,机械表面改性技术也不断发展和创新。

2、机械表面改性技术的分类机械表面改性技术可以根据其处理手段和机制分为多种不同的类型。

其中,最常见和广泛应用的包括磨削、抛光、喷涂、喷砂等。

磨削技术是通过磨削机械设备对材料表面进行切削、磨削和修整的过程。

常用的磨削技术包括平面磨床、外圆磨床、内圆磨床等。

磨削技术能够使材料表面光滑度和精度得到提高,并且对材料的硬度和强度也有增强作用。

抛光技术是利用抛光设备将材料表面进行研磨和光亮处理的过程。

抛光技术主要适用于金属、塑料和玻璃等材料的表面处理。

抛光技术能够使材料表面光洁度得到提高,并且可以提高材料的耐腐蚀能力和装饰性能。

喷涂技术是将液体或粉末状的涂料喷射到材料表面,形成薄膜层或涂层的过程。

喷涂技术可以提高材料的防腐蚀性、耐磨性和装饰性能。

常见的喷涂技术包括喷漆、喷粉、电镀等。

喷砂技术是利用高速喷砂设备将磨料颗粒喷射到材料表面进行冲击和研磨的过程。

喷砂技术可以改善材料表面的粗糙度、去除表面氧化层和清除杂质。

喷砂技术在铸造、焊接、表面处理等领域得到广泛应用。

3、机械表面改性技术的发展趋势随着科技的进步和需求的变化,机械表面改性技术也在不断创新和发展。

未来的机械表面改性技术将呈现以下几个趋势:3.1、高效性:随着制造业的发展和竞争的加剧,对机械表面改性技术的要求也日益增高。

未来的机械表面改性技术将更加注重高效和快速的处理能力,以满足生产需求。

3.2、自动化:未来的机械表面改性技术将逐渐向自动化方向发展。

通过引入先进的机器人、传感器和智能控制系统,实现机械表面改性过程的自动化操作,提高生产效率和质量。

3.3、环保性:未来的机械表面改性技术将越来越注重环境保护和可持续发展。

通过引入可循环利用的材料和低污染的工艺,减少对环境的负面影响。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

表面技术在航天及飞机方面的的应用表面技术是指表面经过预处理后,通过表面涂覆、表面改性、表面处理及复合技术,改变固体金属材料表面或非金属材料表面的形貌、化学成分、组织结构和应力状况等,以获得所需要的表面性能的技术[2]。

在飞机结构维修过程中合理运用表面技术对飞机结构表面进行修复,不仅可以恢复飞机结构原有的功能特性,还可以使飞机结构具有比基体材料更优异的性能,如更高的耐磨性、抗腐蚀性和耐高温性。

表面技术在飞机结构修理中研究和推广,既可以有效修复飞机损伤结构表面,又可在节能、节材方面发挥巨大作用,有力地推动飞机维修技术的发展。

以整个航天领域的应用为例。

实际上表面工程技术在整个航天领域应用是非常广的。

获得的应用几乎涵盖了所有的表面工程技术,大家都知道表面工程技术一般分为三大类:表面改性技术、薄膜技术,涂镀层技术。

首先说表面改性,大家都知道,航天上用的最多是铝合金,而铝合金的阳极氧化处理最为广泛,有瓷质阳极化、有硫酸阳极化包括硫酸硬质阳极化和普通硫酸阳极化;黑色金属的发蓝处理、化学热处理方面有渗碳、渗氮等。

薄膜技术航天上也应用了很多,特别是在一些电子元器件上,PVD和CVD等都有应用。

涂镀层技术方面,首先从涂料上来说,大家都看过航天火箭发射,整个火箭表面都是有保护涂料层的;像武器系列,外表面还需要有三防或四防漆层;再有像电镀应用也非常广泛,有电镀铜、电镀镍,电铸铜工艺有重要用途,有些型号的发动机的喷管就是电铸成型的;像化学镀用的也比较多,如化学镀镍等;热喷涂的应用非常广泛,航天领域受热的地方比较多,所以热障涂层应用最多,甚至包括发动机的喷管内壁都要涂上热障涂层,还有机械动密封部位采用等离子喷涂的陶瓷耐磨密封涂层。

总之表面工程技术在航天领域应用是非常广泛的。

而且往往是表面工程最先进的技术优先用于航天领域,然后再逐渐扩展到其他民用领域。

飞机结构修理中常用的表面技术表面技术通常包括表面涂覆、表面改性和表面处理。

表面涂覆是在基质材料表面上制备涂覆层,涂覆层的材料成分、组织结构和应力按照需要制备,达到改善性能的目的,包括:电化学沉积(电镀和电刷镀)、化学液相沉积(化学镀)、气相沉积(物理气相沉积—真空蒸发镀、溅射镀、离子镀,化学气相沉积含等离子体增强化学气相沉积)、热喷涂(火焰喷涂、电弧喷涂、等离子喷涂等)、堆焊、热浸涂、涂装、分子自组装等。

表面改性是通过改变基质材料的化学成分,达到改善性能的目的,不附加膜层,包括:扩散渗入(化学热处理)、离子注入、转化膜等。

表面处理是不改变表面材质的化学成分,只改变基质材料的组织结构及应力,达到改善性能的目的,不附加膜层,包括:表面淬火热处理、表面变形处理(包括喷丸)以及表面纳米加工技术等[3]。

由于表面技术包含许多内容,本文仅简单介绍4种在飞机维修中常用的表面技术。

(1)电刷镀技术。

电刷镀是将表面处理好的工件与专用的直流电源的负极相连,作为刷镀的阴极;镀笔与电源的正极连接,作为刷镀的阳极。

刷镀时,使包套中浸满电镀液的镀笔以一定的相对运动速度在被镀零件表面上移动,并保持适当的压力。

这样,在镀笔与被镀零件接触的那些部分,镀液中的金属离子在电场力的作用下扩散到零件表面,在表面获得电子被还原成金属原子,这些金属原子沉积结晶就形成了镀层。

随着刷镀时间的延长,镀层逐渐增厚,直至达到需要的厚度,因此对于磨损的零部件,电刷镀修复技术显得更有生命力。

该技术具有工艺简单、镀层种类多、沉积快、性能优良等特点。

(2)化学镀技术。

化学镀是一种不需要通电,依据氧化还原反应原理,利用强还原剂在含有金属离子的溶液中,将金属离子还原成金属而沉积在各种材料表面形成致密镀层的方法。

化学镀根据镀液不同,常分为化学镀银、镀镍、镀铜、镀钴、镀镍磷液、镀镍磷硼液等。

化学镀技术以其工艺简便、节能、环保日益受到人们的关注。

化学镀使用范围很广、镀层均匀、装饰性好,在防护性能方面,能提高产品的耐蚀性和使用寿命;在功能性方面,能提高加工件的耐磨导电性,润滑性能等特殊功能,因而成为全世界表面处理技术的一个新发展里程碑。

(3)阳极化处理技术。

金属材料浸入适当的电解质溶液中作为阳极,通电处理使表面形成氧化膜,此过程称为阳极化。

金属材料在经过阳极化处理后,其耐腐蚀性、硬度、耐磨性、耐热性等性能都大幅度提高。

阳极氧化的电解液可以分为酸性、碱性液以及非水溶液,当前工业上以酸性为主。

酸性电解液包括硫酸、铬酸、草酸磷酸等。

(4)热喷涂技术。

热喷涂技术是利用热源将喷涂材料加热至熔化或半熔化状态,并以一定的速度喷射沉积到经过预处理的基体表面形成涂层的方法,图1为热喷涂过程示意图。

热喷涂有多种工艺方法,如等离子喷涂、电弧喷涂、火焰喷涂和爆炸喷涂等。

热喷涂技术具有工艺灵活、适用范围广、基体与喷涂材料广泛、工艺加工的工件受热较少、产生的应力变形小、生产效率高等特点。

热喷涂技术应用十分广泛,选择不同性能的涂层材料和不同的工艺方法,可制备热障、可磨耗封严、耐磨密封、抗高温氧化、导电绝缘以及远红外辐射等功能涂层。

涂层材料几乎涉及到所有固态工程材料,包括金属、金属合金、陶瓷、金属陶瓷、塑料及其他的复合材料。

热喷涂技术广泛应用于航空航天、冶金、能源、石油化工、机械制造、交通运输、轻工机械以及生物工程等国民经济各个领域。

表面技术在飞机结构修理中的应用1 在飞机镁合金结构维修中的应用航空工业中使用的镁合金的表面防护多采用化学氧化后涂漆的方法, 这种表面膜薄而软, 在使用过程中很容易被划伤、擦伤或磨损, 从而导致表面局部损坏或因此造成超差而不得不报废、更换。

针对镁合金特点, 有研究者在试验研究基础上总结出一套镁合金表面只电净、不活化的电刷镀工艺, 并应用该工艺对某航空维修生产单位飞机的镁合金零部件表面实施了刷镀层修复与保护。

只要严格控制刷镀工艺, 就能保证镀层与镁合金基体间的结合力;同时, 由于在潮湿环境, 镁合金基体极易与镀层金属形成原电池, 导致电化学腐蚀和明显的选择性腐蚀, 因而采用电刷镀修复表面缺陷时, 镀层应达到足够厚度, 而且镀后在表面刷上3油漆, 修复后刷镀层质量完全能满足生产使用要求[4]。

如采用化学氧化层一底漆一面漆三层防腐修复工艺,原位修复飞机镁合金零部件表面腐蚀,能有效地防止飞机腐蚀的进一步发展,防止因腐蚀而引起的零部件失效,从而增加飞机返厂大修的时间间隔。

这种工艺过程简单、操作方便、成本低、效益高、修复质量可靠,不但适用于飞机镁合金零部件腐蚀的修复,对其他设备镁合金件腐蚀的修复也有参考价值,有较强的实用性和通用性[5]。

2 在飞机铝合金结构维修中的应用当铝及铝合金浸入酸性或碱性清洗液时,氧化膜很容易被溶解,露出的金属基体又很快被氧化,从而导致铝合金表面电镀困难,铝及铝合金镀层结合力很差或难以镀上。

为解决飞机上硬铝材料零件局部损伤后的修复难题,研究人员采用电刷镀技术在飞机铝合金零部件表面的局部划伤进行了修复[6],探讨了快速修复的工艺流程及工艺规范,对修复后零件的硬度、结合力和耐磨性进行了测定。

经表面处理后,镀层硬度625HV,刷镀层磨损量为18.5mg/h,新零件磨损量为23.8 mg/h,镀层结合力良好,无起皮、脱落现象。

飞机硬铝构件表面划伤的电刷镀修复工艺流程简单、操作方便、成本低,镀层与基体金属的结合强度高,镀层质量满足性能要求,有较好的推广价值。

为了改善铝合金的性能,笔者采用化学镀对铝合金表面进行了修复,处理后的样品具有更高的硬度和更强的抗腐蚀性能[7]。

图2是处理后的样品的原子显微镜照片。

为提高飞机蒙皮的维修质量,有人对飞机蒙皮表面进行了铈转化膜表面改性技术[8]。

他们通过检测氧化膜的膜重和耐腐蚀性, 初步确定了配方的主要成分和工艺参数,采取正交试验法,优化了铈盐改性溶液的配方。

在最佳工艺条件下,用铈盐氧化液制备的转化膜的耐腐蚀能满足飞机蒙皮维修的要求。

直9的尾桨叶采用全复合材料结构,但是在叶根套采用的是铝合金材料。

由于叶片在运行过程中频繁做轴向往复运动,叶根套是一个极易磨损件。

叶根套的摩擦部位采用硬质阳极化处理,但是由于硬质阳极化层中存在许多的微裂纹,致使硬质阳极化的疲劳性能较差,容易剥落。

在修理的时候,有必要将硬质阳极化层改为等离子喷镀涂层。

在喷涂之间也应对零件进行喷砂处理[2]。

3 在飞机钢结构维修中的应用飞机发动机架和作动筒等许多零部件的材料为30CrMnSiA,即飞机钢。

在飞机的使用过程中,其表面会出现划伤、磨损、腐蚀、压坑等现象,必须及时予以修复。

为此,有人研究了电刷镀修复飞机30CrMnSiA钢件的工艺规范,解决了30CrMnSiA钢制电镀修复易产生氢脆的难题[9]。

飞机上有许多同样或类似的材料组成的零件,采用电刷镀技术修复,不仅工艺简单、方便迅速、成本低,而且质量完全能满足要求。

综合利用摩擦电喷镀技术和n—A12O3/Ni-W纳米复合刷镀技术也可以有效修复30CrMnSiA飞机钢[10]。

采用这种修理方法,表面修复层完全满足修复要求,提高了飞机作动筒等部件修复面的耐磨性能和镀层结合强度,而且耐蚀性能良好,同时也解决了氢脆问题。

n-A12O3/Ni-Cr镀层也被用来修复飞机钢表面,有研究人员通过分析飞机起落架作动筒内壁磨损失效的原因,采用n-A12O3/Ni-Cr复合刷镀技术,对磨损部位进行修复,提高了镀层与基体、镀层与工作层间的结合力。

修复层的硬度及耐磨性与原件相当,该修复方法简单、可靠,节省了资源成本[11]。

飞机襟翼作动筒用于控制飞机的升降动作,是重要的控制部件,而作动筒的活塞则是其中的关键部件,由18Cr2Ni4WA高强度钢制成,表面采用法兰处理。

工作过程中,活塞在高压下作往复运动,活塞端部会被磨损或划伤,如果超过规定的配合间隙0.025~0.185mm时,会导致漏油,影响作动筒性能,威胁飞行安全。

为解决飞机襟翼作动筒磨损失效活塞的修复问题,可以采用电刷镀镍- 钨镀层进行修复。

研究人员通过对飞机襟翼作动筒活塞失效原因的分析,提出了修复该零件的新工艺,采用电刷镀特殊Ni-W镀层体系,提高了镀层与基体、镀层与工作5层的结合力。

当镀层厚度为28μm时,镀层硬度达到705HV ;网格剥离试验表明,镀层无脱落,附着力良好;弯曲试验表明,镀层无脱落;杯突高度为5.1mm;镀层磨损量为0.118 mg/次,与基体(0.119mg/次)耐磨损性相当。

采用这种工艺,可以获得满足修复磨损活塞要求的镀层[12]。

4 在复合材料修理金属结构中的应用随着复合材料在飞机上的发展,飞机上越来越多地采用粘结修理。

飞机金属构件受到损伤后,可以采用胶接的复合材料加强件能减缓或停止疲劳裂纹扩展, 替换由于腐蚀而耗蚀的结构区域,并从结构上增强小裕量或负裕量的区域。

为了提高胶接的润湿性和粘接力, 以及疲劳寿命,结构件表面处理是胶粘贴修补前的一个重要工序。

相关文档
最新文档