机械零件间隙控制涂层(可磨耗密封涂层)

含

义

由气体在压力之下驱动的机器其机械效率取决于转子的密封能力，密封能力高可以减小或防止气体的泄漏，因此，要求转子与定子之间具有非常紧密的配合间隙。由于转动零件在工作条件下可能延伸或膨胀，而与静止零件发生碰撞，所以，要制造具有紧密间隙的机器是很困难的，但使用可磨耗密封涂层即可解决这一问题。方法是在静止零件上喷涂一层可磨耗封严层，通过转动部分的零件，使涂层形成紧密尺寸配合的密封通道

典型的可磨耗密封涂层用于喷气发动机压气机匣和涡轮机匣上。涂层应有足够厚度，以使发动机装配时，转子叶片和机匣之间互相搭接。当发动机启动时，叶片顶端与涂层摩擦，磨去一些涂层，形成通道，而叶片本身不受损伤，由于涂层适应叶片径向和轴向移动，每个叶片的顶端都能在涂层中获得最佳密封。在设计可磨耗密封涂层时，必须解决两个根本对立的要求，即涂层不仅是可磨耗的，而且必须耐气流的冲刷和粒子的冲蚀。因此有必要比较涂层的可磨耗性能与抗冲蚀性能，下表给出了几种常用的可磨耗密封涂层材料及性能以及耐热性能和耐化学腐蚀性能

涂层名称

喷涂

方法

涂层

硬度

喷涂态涂层表面

粗糙度/nm

最高使用

温度/℃

说  明

聚苯酯-硅铝

等离子

喷涂

55~65

HR15Y

600~900

340

涂层中含约55%(体积分数)的硅铝和45%的聚苯酯，涂层的孔隙率约2%

镍-石墨

粉

末

火

焰

喷

涂

10~40

HR15Y

1000~1300

480

以镍-铝为底层，涂层中含石墨约15%(体积分数)，其余为镍或镍的氧化物，孔隙率约为25%

镍-石墨

75~80

HR15Y

1000~1200

480

以镍-铝为底层，涂层中含石墨约12%(体积分数)，其余为镍或镍的氧化物，孔隙率约为25%

氮化硼-镍、铬、铝

40~50

HR15Y

900~1300

815

以镍-铝为底层，涂层中含氮化硼约25%，其余为镍-铬-铝合金，孔隙率约25%

镍-铝

(32±5)

HR15W

1000~1500

815

以镍-铝为底层，采用特殊的喷涂方法制备孔隙率较高的铝-镍涂层

镍、铬-铝

85HRB

300~400

1040

涂层为含铝6%的镍铬合金