CN113930754A - 一种飞机起落架扭力臂抗磨损涂层及其制备方法 - Google Patents

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黄华
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    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C24/00—Coating starting from inorganic powder
    • C23C24/08—Coating starting from inorganic powder by application of heat or pressure and heat
    • C23C24/10—Coating starting from inorganic powder by application of heat or pressure and heat with intermediate formation of a liquid phase in the layer
    • C23C24/103—Coating with metallic material, i.e. metals or metal alloys, optionally comprising hard particles, e.g. oxides, carbides or nitrides
    • C23C24/106—Coating with metal alloys or metal elements only
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Abstract

本发明公开了一种飞机起落架扭力臂抗磨损涂层及其制备方法，属于扭力臂修复技术领域，本发明涂层从下至上包括打底层及面层；所述打底层材料为镍基合金粉末；所述面层为高熵合金粉末组成；本发明采用镍基合金粉末作为打底层粉材，基于镍基涂层的基础上熔覆高熵合金粉末，制备高熵合金涂层；本发明采用的自制的高熵合金粉末以及优化后的熔覆工艺制备涂层，熔覆后涂层形貌光滑无开裂，致密度较高，具有高硬度1102HV，同时具有良好的耐蚀性、耐磨性，在高温情况下高温磨损性能良好；本发明方法制备的涂层晶粒细小、均匀，元素成分均匀、致密度高，节约材料、生产效率高，加工周期短。

Description

一种飞机起落架扭力臂抗磨损涂层及其制备方法
技术领域
本发明属于扭力臂修复技术领域，特别涉及一种飞机起落架扭力臂抗磨损涂层及其制备方法。
背景技术
飞机的起落架与轮胎之间是靠活塞减震和增加阻尼的。活塞在气缸里是可以旋转的，在需要转向的时候，就无法通过气缸和活塞向轮胎施加转向扭力。为了把这个转向所需要的扭力施加到轮胎上，于是就增加了这个扭力臂。航空领域中飞机起落架零部件所面临的工况环境都十分恶劣，零部件表面往往承受着复杂的压、拉、扭、弯以及酸碱腐蚀的复合作用，极易使零部件表面失效造成大量报废，从而造成极大的资源浪费。因此，对延长飞机起落架扭力臂的使用寿命、确保服役飞机的安全性具有重要意；所以亟待研发一种飞机起落架扭力臂抗磨损涂层及其制备方法。
发明内容
(一)要解决的技术问题
1)提高修复涂层的抗磨损性能；
2)提高修复涂层的硬度；
(二)技术方案
本发明通过如下技术方案实现：一种飞机起落架扭力臂抗磨损涂层，所述涂层从下至上包括打底层及面层；
所述打底层材料为镍基合金粉末；
所述面层为高熵合金粉末组成。
作为上述方案的进一步说明，所述镍基合金粉末粒径为350目。
作为上述方案的进一步说明，所述高熵合金粉末包括Ti、V、Nb、 Mo、Ta、W。
作为上述方案的进一步说明，所述高熵合金粉末包括以下原子百分数的各组分：7.5％Nb、18.5％Ti、18.5％V、18.5％Mo、18.5％Ta、18.5％W。
作为上述方案的进一步说明，所述高熵合金粉末各组分粒径为150目 -300目。
本发明还提出一种飞机起落架扭力臂抗磨损涂层制备方法，所述方法包括如下步骤：
步骤100：扭力臂预处理，清理表面污渍，去除锈迹，无水乙醇清洗表面，进行烘干；
步骤200：镍基合金粉末放入干燥箱充分干燥；
步骤300：高熵合金粉末按原子百分数进行配比，配比后放入干燥箱干燥1-2h；
步骤400：干燥后的高熵合金粉末放入行星球磨机进行混合，球磨7- 10h
步骤500：根据扭力臂磨损位置，规划熔覆路径；
步骤600：设置熔覆参数，熔覆打底层；
步骤700：设置熔覆参数，熔覆面层；
步骤800：加工面层，使面层达到使用精度；
步骤900：采用喷丸处理提高涂层的疲劳强度、耐磨性和粗糙度等性能。
作为上述方案的进一步说明，所述打底层熔覆参数为：激光功率 1800W，光斑直径2mm、扫描速度2mm/s、搭接率为32％。
作为上述方案的进一步说明，所述面层熔覆参数为：激光功率 2200W，光斑直径2mm、扫描速度1mm/s、搭接率为20％。
(三)有益效果
本发明相对于现有技术，具有以下有益效果：本发明采用镍基合金粉末作为打底层粉材，基于镍基涂层的基础上熔覆高熵合金粉末，制备高熵合金涂层；本发明采用的自制的高熵合金粉末以及优化后的熔覆工艺制备涂层，熔覆后涂层形貌光滑无开裂，致密度较高，具有高硬度1102HV，同时具有良好的耐蚀性、耐磨性，在高温情况下高温磨损性能良好；本发明方法制备的涂层晶粒细小、均匀，元素成分均匀、致密度高，节约材料、生产效率高，加工周期短。
具体实施方式
本发明通过如下技术方案实现：一种飞机起落架扭力臂抗磨损涂层，所述涂层从下至上包括打底层及面层；
所述打底层材料为镍基合金粉末；
所述面层为高熵合金粉末组成。
其中，所述镍基合金粉末粒径为350目。
其中，所述高熵合金粉末包括Ti、V、Nb、Mo、Ta、W。
其中，所述高熵合金粉末包括以下原子百分数的各组分：7.5％Nb、 18.5％Ti、18.5％V、18.5％Mo、18.5％Ta、18.5％W。
其中，所述高熵合金粉末各组分粒径为150目-300目。
一种飞机起落架扭力臂抗磨损涂层制备方法，所述方法包括如下步骤：
步骤100：扭力臂预处理，清理表面污渍，去除锈迹，无水乙醇清洗表面，进行烘干；
步骤200：镍基合金粉末放入干燥箱充分干燥；
步骤300：高熵合金粉末按原子百分数进行配比，配比后放入干燥箱干燥1-2h；
步骤400：干燥后的高熵合金粉末放入行星球磨机进行混合，球磨7- 10h
步骤500：根据扭力臂磨损位置，规划熔覆路径；
步骤600：设置熔覆参数，熔覆打底层；
步骤700：设置熔覆参数，熔覆面层；
步骤800：加工面层，使面层达到使用精度；
步骤900：采用喷丸处理提高涂层的疲劳强度、耐磨性和粗糙度等性能。
其中，所述打底层熔覆参数为：激光功率1800W，光斑直径2mm、扫描速度2mm/s、搭接率为32％。
其中，所述面层熔覆参数为：激光功率2200W，光斑直径2mm、扫描速度1mm/s、搭接率为20％。
工作原理：
本发明公开了一种飞机起落架扭力臂抗磨损涂层及其制备方法，本发明涂层从下至上包括打底层及面层；所述打底层材料为镍基合金粉末；所述面层为高熵合金粉末组成；传统的飞机起落架扭力臂抗磨损修复涂层常常采用电镀和涂漆在电镀和涂漆过程中进行低氢脆表面处理或者采取单一种类的合金粉末制备熔覆涂层；虽然能够达到修复涂层的效果，但往往最后获得的涂层效果不佳，不能有效提高扭力臂寿命，抗磨损性能不佳；本发明采用镍基合金粉末作为打底层粉材，基于镍基涂层的基础上熔覆高熵合金粉末，制备高熵合金涂层；本发明采用的自制的高熵合金粉末以及优化后的熔覆工艺制备涂层，熔覆后涂层形貌光滑无开裂，致密度较高，具有高硬度1102HV，同时具有良好的耐蚀性、耐磨性，在高温情况下高温磨损性能良好；本发明方法制备的涂层晶粒细小、均匀，元素成分均匀、致密度高，节约材料、生产效率高，加工周期短。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点,对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (8)

1.一种飞机起落架扭力臂抗磨损涂层，其特征在于：所述涂层从下至上包括打底层及面层；
所述打底层材料为镍基合金粉末；
所述面层为高熵合金粉末组成。
2.如权利要求1所述的一种飞机起落架扭力臂抗磨损涂层，其特征在于：所述镍基合金粉末粒径为350目。
3.如权利要求1所述的一种飞机起落架扭力臂抗磨损涂层，其特征在于：所述高熵合金粉末包括Ti、V、Nb、Mo、Ta、W。
4.如权利要求3所述的一种飞机起落架扭力臂抗磨损涂层，其特征在于：所述高熵合金粉末包括以下原子百分数的各组分：7.5％Nb、18.5％Ti、18.5％V、18.5％Mo、18.5％Ta、18.5％W。
5.如权利要求3所述的一种飞机起落架扭力臂抗磨损涂层，其特征在于：所述高熵合金粉末各组分粒径为150目-300目。
6.一种飞机起落架扭力臂抗磨损涂层制备方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：
步骤100：扭力臂预处理，清理表面污渍，去除锈迹，无水乙醇清洗表面，进行烘干；
步骤200：镍基合金粉末放入干燥箱充分干燥；
步骤300：高熵合金粉末按原子百分数进行配比，配比后放入干燥箱干燥1-2h；
步骤400：干燥后的高熵合金粉末放入行星球磨机进行混合，球磨7-10h
步骤500：根据扭力臂磨损位置，规划熔覆路径；
步骤600：设置熔覆参数，熔覆打底层；
步骤700：设置熔覆参数，熔覆面层；
步骤800：加工面层，使面层达到使用精度；
步骤900：采用喷丸处理提高涂层的疲劳强度、耐磨性和粗糙度等性能。
7.如权利要求6所述的一种飞机起落架扭力臂抗磨损涂层制备方法，其特征在于：所述打底层熔覆参数为：激光功率1800W，光斑直径2mm、扫描速度2mm/s、搭接率为32％。
8.如权利要求6所述的一种飞机起落架扭力臂抗磨损涂层制备方法，其特征在于：所述面层熔覆参数为：激光功率2200W，光斑直径2mm、扫描速度1mm/s、搭接率为20％。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114703472A (zh) * 2022-03-15 2022-07-05 湘潭大学 一种基于等温凝固原理修复镍基高温合金的方法
CN115651518A (zh) * 2022-11-14 2023-01-31 江苏吉鑫风能科技股份有限公司 一种风电铸件用表面防护涂料及其制备方法

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