專利名稱：渦輪葉片涂層萬向卡具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種制備航空發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪葉片涂層的渦輪葉片涂 層萬向卡具。
背景技術(shù)：
隨著現(xiàn)代高性能航空發(fā)動(dòng)機(jī)推重比越來越大、可用冷氣流量比例越 來越少，其渦輪葉片承受的溫度和壓力也越來越高，因此僅靠葉片合金 本身和氣膜冷卻技術(shù)已經(jīng)很難滿足使用要求。在航空發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪葉片上 采用涂層技術(shù)，可以大幅度提高渦輪葉片材料的抗高溫氧化、熱腐蝕腐 蝕性能，延長葉片的使用壽命，是目前普遍用來改善這一狀況的有效手
段。電子束物理氣相沉積(EB-PVD)涂層具有典型的柱狀晶結(jié)構(gòu)，其抗 熱沖擊性能優(yōu)異、結(jié)合強(qiáng)度高，近年來在渦輪葉片防護(hù)中被廣泛采用。 電子束物理氣相沉積技術(shù)是利用高能電子束轟擊并蒸發(fā)被沉積材料，蒸 發(fā)出來的原子或分子以近直線的方向運(yùn)動(dòng)到沉積材料垂直上方旋轉(zhuǎn)的 基體上，并通過形核、結(jié)晶和長大形成涂層。
渦輪葉片的葉身、櫞板表面的涂層均有一定的厚度和結(jié)合強(qiáng)度要 求。目前，利用電子束物理氣相沉積技術(shù)在制備涂層的過程中普遍采用 葉片繞水平軸旋轉(zhuǎn)的方式進(jìn)行，如圖1所示。由于電子束物理氣相沉積 技術(shù)具有直線光照效應(yīng)，當(dāng)葉片沿水平軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，垂直于蒸發(fā)氣流方向 的葉身表面的涂層厚度和結(jié)合強(qiáng)度要求能很好滿足，而平行于蒸發(fā)氣流 的櫞板表面的涂層厚度均勻性和結(jié)合強(qiáng)度將無法保證，極大地影響葉片 涂層的整體性能。
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型目的是提供一種用于消除電子束物理氣相沉積(EB — PVD)工藝中存在的直線光照效應(yīng)的影響，在制備渦輪葉片涂層時(shí)能同 時(shí)滿足葉身與櫞板兩個(gè)相互垂直表面的涂層厚度和結(jié)合強(qiáng)度要求的渦 輪葉片涂層萬向卡具。本實(shí)用新型的解決方案是，卡具由變徑接頭、鎖 緊螺母、導(dǎo)向套、銷軸和萬向軸組成，萬向軸的一端為球頭，球頭裝入 導(dǎo)向套一端中并用銷軸固定，導(dǎo)向套的另一端與變徑接頭螺紋連接，鎖緊螺母將變徑接頭與導(dǎo)向套鎖緊。
本實(shí)用新型具有的有益效果是，本實(shí)用新型采用變徑接頭與電子束
物理氣相沉積(EB-PVD)設(shè)備的水平軸聯(lián)接獲得旋轉(zhuǎn)扭矩，利用萬向軸、 導(dǎo)向套和銷軸之間的配合，使得被沉積葉片與水平主動(dòng)軸方向發(fā)生一定 的傾斜，同時(shí)不影響旋轉(zhuǎn)。本實(shí)用新型采用不銹鋼制作加工，其應(yīng)用可 以使葉片的櫞板能夠部分面向蒸發(fā)氣流，并通過葉片的公轉(zhuǎn)和自轉(zhuǎn)，實(shí) 現(xiàn)涂層沉積的厚度和結(jié)合強(qiáng)度要求。

圖1為傳統(tǒng)工裝旋轉(zhuǎn)狀況示意圖2為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖3為本實(shí)用新型裝卡渦輪葉片后結(jié)構(gòu)。
具體實(shí)施方式
卡具由變徑接頭1、鎖緊螺母2、導(dǎo)向套3、銷軸4和萬向軸5組成， 萬向軸5的一端為球頭7，球頭7裝入導(dǎo)向套3 —端中并用銷軸4固定， 導(dǎo)向套3的另一端與變徑接頭1螺紋連接，鎖緊螺母2將變徑接頭1與 導(dǎo)向套3鎖緊。
安裝時(shí)，先將萬向軸5裝入導(dǎo)向套3，其中萬向軸的球頭7位于導(dǎo) 向套3內(nèi)，另一端用于裝卡渦輪葉片6。然后，將銷軸4插入球頭7上 的銷孔內(nèi)，起固定作用。再將變徑接頭1的一端旋入導(dǎo)向套3，并用鎖 緊螺母2鎖緊變徑接頭1與導(dǎo)向套3，防止滑動(dòng)；變徑接頭1的另一端 與電子束物理氣相沉積(EB-PVD)設(shè)備的水平軸聯(lián)接，以獲得旋轉(zhuǎn)扭矩。 涂層制備過程中，葉片6和萬向軸5自身的重量導(dǎo)致葉片6與水平旋轉(zhuǎn) 軸發(fā)生一定角度的傾斜，使得葉身與櫞板兩個(gè)相互垂直的表面能夠同時(shí) 兼顧，起到克服電子束物理氣相沉積工藝的直線光照效應(yīng)、提高葉片涂 層沉積的均勻性和完整性、保證櫞板上涂層具有一定結(jié)合強(qiáng)度的作用。
權(quán)利要求1. 一種渦輪葉片涂層萬向卡具，其特征是，卡具由變徑接頭(1)、鎖緊螺母(2)、導(dǎo)向套(3)、銷軸(4)和萬向軸(5)組成，萬向軸(5)的一端為球頭(7)，球頭(7)裝入導(dǎo)向套(3)一端中并用銷軸(4)固定，導(dǎo)向套(3)的另一端與變徑接頭(1)螺紋連接，鎖緊螺母(2)將變徑接頭(1)與導(dǎo)向套(3)鎖緊。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種制備航空發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪葉片涂層的渦輪葉片涂層萬向卡具?？ň哂勺儚浇宇^、鎖緊螺母、導(dǎo)向套、銷軸和萬向軸組成，萬向軸的一端為球頭，球頭裝入導(dǎo)向套一端中并用銷軸固定，導(dǎo)向套的另一端與變徑接頭螺紋連接，鎖緊螺母將變徑接頭與導(dǎo)向套鎖緊。本實(shí)用新型具有的有益效果是，本實(shí)用新型采用變徑接頭與電子束物理氣相沉積(EB-PVD)設(shè)備的水平軸聯(lián)接獲得旋轉(zhuǎn)扭矩，利用萬向軸、導(dǎo)向套和銷軸之間的配合，使得被沉積葉片與水平主動(dòng)軸方向發(fā)生一定的傾斜，同時(shí)不影響旋轉(zhuǎn)。本實(shí)用新型采用不銹鋼制作加工，其應(yīng)用可以使葉片的櫞板能夠部分面向蒸發(fā)氣流，并通過葉片的公轉(zhuǎn)和自轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)涂層沉積的厚度和結(jié)合強(qiáng)度要求。
文檔編號(hào)C23C14/30GK201280590SQ20082014006
公開日2009年7月29日 申請(qǐng)日期2008年10月22日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月22日
發(fā)明者何利民, 李建平, 牟仁德, 王晉平, 賀世美, 郭萬生, 峰 陸, 黃光宏 申請(qǐng)人:中國航空工業(yè)第一集團(tuán)公司北京航空材料研究院