压实涡轮发动机部件的防腐涂料的方法技术

本发明专利技术涉及一种压实包含金属颗粒并覆盖金属部件的防腐涂料的方法，其中金属部件诸如为涡轮发动机，所述方法包括至少一个将固态冰颗粒喷射到所述部件以使所述涂料致密化并且导电的步骤。

Method of compacting anticorrosive coating for turbine engine parts

【技术实现步骤摘要】
压实涡轮发动机部件的防腐涂料的方法
本专利技术涉及机械部件的防腐蚀的表面处理领域。本专利技术尤其涉及压实覆盖部件，尤其是覆盖涡轮发动机部件的防腐涂料的方法。
技术介绍
机械部件，尤其是在航空涡轮发动机中所使用的那些机械部件会暴露受温度、腐蚀性元素以及氧化反应方面制约的环境中。诸如压缩机和低压涡轮轴的部件例如由具有降低的钴含量的钢或钢合金制成，以此具有增加的机械强度。这些钢对腐蚀现象高度敏感，其中的腐蚀现象主要表现为由局部侵蚀和深层侵蚀组成的腐蚀坑的发展。在涡轮发动机运行期间，这些部件还会承受很大的机械应力，这可能导致腐蚀的发展。制约/腐蚀协同效应导致腐蚀现象的显著增加。已经用耐高温以及耐各种腐蚀性和氧化性的元素(煤油、油等)的涂料来覆盖某些部件，从而使这些部件能够抵抗其所处的环境，尤其是可以保护这些零件使其免受腐蚀。由三氧化铬部分地组成的该涂料已经被归类到CMR(为致癌、诱变、生殖毒性的首字母缩写)并且受限于涉及化学品的注册、评估、许可和限制的REACH法规的约束。为了避免与该法规有关的约束，已经开发了制备阳极涂料的方案。该方案的实例记载于文件FR-A1-2991216和FR-A1-3040013中。具体地，该方案为将液体涂料喷射到部件的表面，其中液体涂料具有矿物粘合剂并且负载有金属颗粒，诸如铝。该涂料由操作者手持喷枪来喷射。在炉中加热经该涂料涂覆的部件以使所喷射的涂料聚合。使经聚合的涂料随后经受机械作用，诸如压实以使金属颗粒接触，而不会损坏涂料的装饰外观和物理外观。该作用使得可以实现金属颗粒与待处理的金属部件的电连续性。因此，使涂料层致密且导电，以使其成为牺牲层，该牺牲层而不是其所保护部件的金属将会被优先腐蚀。因此，术语“阳极涂料”用于描述已经被赋予导电性的牺牲层。压实包括在聚合之后，用白刚玉颗粒、玻璃球或塑料颗粒对经涂覆的部分进行喷砂或喷丸处理。压实能够使涂料致密化并且赋予其以牺牲性能，这是它们具有有效防腐蚀性能的原因。可替代地，已知的是通过抛光(buffing)来生产阳极涂料。抛光是用砂纸对部件进行手动打磨，而这需要实施长时间。当涂料包含三氧化铬时，使涂料阳极化的步骤是可选的。然而，对于不含三氧化铬的涂料则是必不可少的。然而，用于压实的颗粒可能会嵌入到涂料中并且位于表面上。在操作中，会发生这些颗粒的排出(discharge)或释放，这会损坏涡轮发动机中位于这些颗粒路径中的其它构件。诸如刚玉之类的某些颗粒是矿物元素，具有莫氏硬度为约9.5的增加硬度。对于如涡轮轴和压缩机轴的部件，并不进行压实步骤以避免在增加的速度下这些非常硬的颗粒的释放，从而导致防腐性能的降低。事实上，该涂料层在未压实的情况下是不导电的，其仅通过在部件的表面上形成阻挡层来起到非常弱的防腐保护作用。由形成阻挡层的该层所带来的防腐效果在很大程度上取决于其孔隙率。此外，一旦部件被刮擦或划损，保护便终止并且该部件变得对腐蚀敏感。此外，对于那些涂层未被压实的部件，需要人工施加至少两层的涂料以限制并且保持其孔隙率。这样在不计算施加涂料之前、期间和之后制造部件所需的各个步骤情况下，延长生产部件的时间。并且尤其是对于具有复杂构造的部件，控制涂料的不同层的厚度是困难的。本专利技术尤其旨在提供简单且有效的方案，使得能够确保防腐涂料的致密化，以提高防腐蚀保护，而不会嵌入硬颗粒并且避免损坏防腐涂料。
技术实现思路
根据本专利技术，通过压实包含金属颗粒并覆盖机械部件(诸如涡轮发动机部件)的防腐涂料的方法来实现该目的，该方法包括至少一个将固态冰颗粒喷射到所述部件以使所述涂料致密化并且导电的步骤。因此，该方法能够实现上述目的。具体地，这种固态冰颗粒能够使覆盖机械部件的涂料致密化，以使涂料中的金属部分接触，从而提高涂料的防腐性。一方面，由于固态冰颗粒在与涂料撞击后因升华而消失，从而还能够消除外来颗粒(诸如玻璃球或刚玉颗粒)在发挥功能时的嵌入和排出问题。在该方式中，涂料的物理完整性得以保留。最后，该方法易于自动化，从而能够减少人工操作，其中包括施加不同的涂料层以解决外来颗粒的嵌入，并且因此，有益于生产时间和成本。该方法还包括被单独或以组合采用的以下特征或步骤中的一个或多个：所述固态颗粒包括二氧化碳颗粒；所述固态颗粒在撞击所述涂料后升华；在2巴至8巴的压力下，喷射所述固态颗粒；所述固态颗粒具有1mm至30mm，且优选3mm的尺寸；所述部件的表面与喷嘴之间的距离为20mm至100mm；所述固态颗粒以至少一个束(4)来喷射，所述至少一个束相对于所述部件的表面具有30°至90°的倾斜度的大致方向；所述固态颗粒以至少一个束(4)来喷射，所述至少一个束以40mm/s至60mm/s的速度移动；所述方法包括两个将颗粒喷射到部件的表面的步骤；所述部件是涡轮发动机轴；所述固态颗粒可通过喷砂装置或喷丸装置来喷射；所述固态颗粒的喷射优选在室温下于密闭壳体中进行；所述固态冰颗粒的硬度为2莫氏硬度至2.5莫氏硬度；在撞击后，所述固态冰颗粒的升华温度为约-78.9℃；所述金属颗粒包括铝。本专利技术涉及用于生产阳极涂层的方法，所述方法包括以下步骤：将负载有金属颗粒的液体涂料喷射到部件的表面上；使喷射在所述部件上的涂料聚合，以得到旨在保护所述部件的防腐涂料层；压实所述防腐涂料以得到阳极涂料，所述压实包括在所述防腐涂料的方向中喷射至少一次固态冰颗粒，以使防腐涂料致密化并且使防腐涂料导电。本专利技术还涉及固态干冰颗粒在实现涂覆金属部件(尤其是涡轮发动机部件)的防腐涂料的压实中的应用。本专利技术还涉及至少部分覆盖有根据前述方法经压实的防腐涂料的机械部件，尤其是涡轮发动机。附图说明通过阅读以下参照所附示意性附图来详细地示例性描述仅作为说明但非限制实施例的本专利技术实施方式，将最好地理解本专利技术，并且本专利技术的其它目的、细节、特征和优点将更加清楚地显现。其中：图1为根据本专利技术的用于压实部件的装置的实例的示意性前视图；图2为图1的压实装置的示意性顶视图；图3示出了在老化之后用涂覆有未压实的涂料的管测试件的图像；图4示出了根据本专利技术的涂覆有被固态干冰颗粒压实的涂料的管测试件的图像；图5示出了SEM拍摄的未经历压实的涂料的图像；以及图6示出了SEM拍摄的根据本专利技术的经历冰颗粒压实的涂料的图像。具体实施方式图1和图2分别示出了用于压实涂覆机械部件2，且尤其是航空涡轮发动机的机械部件的表面的防腐涂料的装置1。术语“机械部件”用于描述旨在使用中确保机械功能的部件，意味着这些部件具有良好的机械强度以及良好的耐腐蚀性和耐磨性。因此，涡轮发动机轴，尤其是压缩机和/或涡轮轴是本专利技术所涉及的机械部件的非穷举性实例。应当注意的是，在压实方法之前，部件2被防腐涂料覆盖。该涂料是无机涂料或任何包含金属颗粒的涂料。具体地，将负载有金属颗粒的液体涂料喷射到部件的表面。有利地，金属本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种压实包含金属颗粒并覆盖金属部件(2、20)的防腐涂料(10a、10b)的方法，所述金属部件诸如为涡轮发动机部件，所述方法包括：至少一个将固态冰颗粒喷射到所述部件(2、20)以使所述涂料致密化并且导电的步骤。/n

【技术特征摘要】
20181116 FR 18605691.一种压实包含金属颗粒并覆盖金属部件(2、20)的防腐涂料(10a、10b)的方法，所述金属部件诸如为涡轮发动机部件，所述方法包括：至少一个将固态冰颗粒喷射到所述部件(2、20)以使所述涂料致密化并且导电的步骤。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述固态颗粒包括二氧化碳颗粒。


3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在2巴至8巴的压力下，喷射所述固态颗粒。


4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述固态颗粒具有1mm至30mm，并且优选3mm的尺寸。


5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，依据至少一个束(4)来喷射所...

【专利技术属性】
技术研发人员：莱亚·丽贝卡·加尼，
申请(专利权)人：赛峰飞机发动机公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR