本發(fā)明涉及飛機(jī)起落架活塞桿等零部件涂層技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種飛機(jī)起落架用耐磨耐腐蝕涂層的噴涂方法
背景技術(shù)：
飛機(jī)起落架是飛機(jī)的關(guān)鍵部件，在飛機(jī)中起承重、緩沖、滑跑滑行制動和操縱等作用。統(tǒng)計(jì)顯示，70％以上的航空飛機(jī)事故，都是發(fā)生在飛機(jī)起飛與降落的時候。飛機(jī)起落架高強(qiáng)度鋼服役環(huán)境的復(fù)雜性，除了承受很大的載荷和強(qiáng)烈的沖擊外，還須承受嚴(yán)重的摩擦磨損和腐蝕，這些問題嚴(yán)重影響了飛機(jī)的可靠性、安全性和壽命，往往需對其表面進(jìn)行涂覆處理，以提高零件的耐磨、耐蝕等特殊的性能。
傳統(tǒng)的飛機(jī)起落架表面防護(hù)采用表面電鍍硬鉻處理，但由于其是一種高污染、非環(huán)保技術(shù)，且涂層使用過程中發(fā)現(xiàn)其耐磨、耐腐蝕性能差，存在氫脆風(fēng)險(xiǎn)，降低了起落架材料的疲勞性能，無法滿足民用飛機(jī)對高性能、環(huán)保型涂覆層技術(shù)要求。
目前，采用超音速火焰噴涂技術(shù)(HVOF)制備碳化鎢基涂層替代電鍍硬鉻對飛機(jī)起落架鈦合金及超高強(qiáng)度鋼的表面防護(hù)成為研究的熱點(diǎn)。然而超音速火焰噴涂技術(shù)(HVOF)噴涂碳化鎢基涂層過程中，過高的溫度和氧化性氣氛會導(dǎo)致WC顆粒的氧化和脫碳分解，涂層中往往會出現(xiàn)WOX，W2C，單質(zhì)W和Co6W6C等脫碳產(chǎn)物，嚴(yán)重降低了涂層的硬度、耐磨性、結(jié)合強(qiáng)度等性能。
因此，對于飛機(jī)起落架零部件，需要一種新型噴涂方法降低噴涂火焰溫度的同時提高噴涂粒子速度，從而獲得高性能、低成本的飛機(jī)起落架用耐磨耐腐蝕涂層。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有超音速火焰噴涂技術(shù)制備飛機(jī)起落架用涂層的脫碳和耐磨耐腐蝕性能差等問題，提供一種飛機(jī)起落架用耐磨耐腐蝕涂層的噴涂方法，具有生產(chǎn)成本低，且涂層硬度高，孔隙率低等特點(diǎn)。
本發(fā)明一種飛機(jī)起落架用耐磨耐腐蝕涂層的制備方法，采用活性燃燒超音速火焰噴涂技術(shù)(AC-HVAF)對預(yù)處理后的起落架用300M鋼進(jìn)行噴涂，對制備的WC-10Co4Cr涂層進(jìn)行熱處理，具體包括下述步驟：
步驟1：粉末預(yù)處理
將粒度分布為15-30μm的WC-10Co4Cr粉末在60-80℃的烘箱中烘干4-6小時。
步驟2：飛機(jī)起落架材料(300M鋼)預(yù)處理
將300M鋼試樣在865℃±10℃下進(jìn)行淬火；將淬火后的300M鋼試樣在310℃±10℃下進(jìn)行2次回火。隨后對試樣表面用丙酮除油清洗，采用24號白剛玉砂以0.3±0.02MPa的壓力進(jìn)行噴砂處理。
步驟3：活性燃燒超音速火焰噴涂技術(shù)(AC-HVAF)制備涂層
采用活性燃燒超音速火焰噴涂(AC-HVAF)在不送粉的條件下對噴砂處理后的飛機(jī)起落架材料(300M鋼)表面噴涂一道次進(jìn)行預(yù)熱，使300M鋼試樣溫度達(dá)到100±10℃。基體預(yù)熱后，開啟送粉，將WC-10Co4Cr粉末顆粒表面熔融后，噴涂沉積于預(yù)熱后的飛機(jī)起落架材料(300M鋼)表面，每噴涂道次為15-20μm厚， 形成具有耐磨耐腐蝕性能的涂層。噴涂過程中，試樣背面采用壓縮空氣進(jìn)行冷卻，控制基體溫度在180℃以下。
步驟4：涂層后處理
對活性燃燒超音速火焰噴涂技術(shù)(AC-HVAF)制備的涂層在800-1100℃真空燒結(jié)爐中進(jìn)行熱處理。
本發(fā)明一種飛機(jī)起落架用耐磨耐腐蝕涂層的制備方法，對飛機(jī)起落架材料300M鋼進(jìn)行860℃±20℃，保溫時間60min±10min，油冷的淬火，
本發(fā)明一種飛機(jī)起落架用耐磨耐腐蝕涂層的制備方法，對淬火后的飛機(jī)起落架材料300M鋼試樣進(jìn)行310℃±10℃，保溫時間2h，空氣冷卻，回火兩次。
本發(fā)明一種飛機(jī)起落架用耐磨耐腐蝕涂層的制備方法，活性燃燒超音速火焰噴涂(AC-HVAF)丙烷流量為65～100L/min，丙烷壓力為0.6-0.8MP；空氣流量為300～350L/min，空氣壓力為0.6-0.7MP；噴涂距離為180-240mm；送粉速率為40-80g/min；噴槍移動速度為0.5-2m/s。
本發(fā)明一種飛機(jī)起落架用耐磨耐腐蝕涂層的制備方法，活性燃燒超音速火焰噴涂技術(shù)(AC-HVAF)制備的飛機(jī)起落架用涂層厚度為100-150μm。
本發(fā)明一種飛機(jī)起落架用耐磨耐腐蝕涂層的制備方法，對活性燃燒超音速火焰噴涂技術(shù)(AC-HVAF)制備的涂層熱處理溫度為800-1100℃，保溫時間60-90min。
本發(fā)明和現(xiàn)有技術(shù)相比較，具有如下優(yōu)點(diǎn)：
1、一種新型活性燃燒超音速火焰噴涂技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了噴涂焰流溫度低和粉末粒子飛行速度快，噴涂時的粒子速度超過700m/s，降低了粉末在火焰中停留時間和粉末熔粒與周圍大氣接觸時間，從而抑制在噴涂過程中噴涂粉末的分解、脫碳和氧化，沒有層狀結(jié)構(gòu)出現(xiàn)。改善了涂層與工件之間的應(yīng)力狀態(tài)，可大大提高涂層與工件的結(jié)合強(qiáng)度。
2、本發(fā)明中噴涂前的粉末預(yù)處理和噴涂工件前期熱處理等工序改善了涂層與工件的潤濕性，可大大提高涂層與工件的結(jié)合能力。
3、對活性燃燒超音速火焰噴涂技術(shù)(AC-HVAF)制備的涂層進(jìn)行熱處理，能消除涂層中的非晶相，降低涂層中的殘余應(yīng)力，提高涂層的硬度和耐磨性。
4、本發(fā)明噴涂工藝簡單，可適用于大量噴涂粉末及相應(yīng)工件，操作靈活。
附圖說明
附圖1為本發(fā)明實(shí)施例制備的涂層與基體結(jié)合狀況圖片。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式，對本發(fā)明飛機(jī)起落架用耐磨耐腐蝕涂層的制備方法作進(jìn)一步的說明。
選用的基體材料選用飛機(jī)起落架用300M鋼。首先，將300M鋼在865℃條件下真空爐中保溫60min后，通過油冷快速冷卻；再對經(jīng)過淬火的300M鋼放入真空爐中在310℃條件下保溫120min后，隨空氣冷卻至室溫，相同回火工藝進(jìn)行兩次。300鋼試樣經(jīng)過淬火和兩次回火后，對其表面用丙酮除油清洗，并采用24號白剛玉砂以0.3MPa的壓力進(jìn)行噴砂處理。采用粒度分布為15-30μm的WC-10Co4Cr粉末作為噴涂粉末，噴涂前將粉末在80℃的烘箱中烘干4，小時，然后采用活性燃燒超音速火焰噴涂技術(shù)(AC-HVAF)對WC-10Co4Cr粉末進(jìn)行噴涂。噴槍點(diǎn)火后，在不送粉的條件下對噴砂處理后的飛機(jī)起落架材料(300M鋼)表面噴涂一道次進(jìn)行預(yù)熱，使300M鋼試樣溫度達(dá)到100℃左右。基體預(yù)熱后，開始送粉噴涂，將 WC-10Co4Cr粉末顆粒表面熔融后，噴涂沉積于預(yù)熱后的飛機(jī)起落架材料(300M鋼)表面，每噴涂道次控制在15-20μm厚，以防止應(yīng)力過大，影響涂層的結(jié)合強(qiáng)度。噴涂過程中，試樣背面采用壓縮空氣進(jìn)行冷卻，控制基體溫度在180℃以下，避免基體過燒，惡化其性能。噴涂過程中的噴涂工藝參數(shù)，燃?xì)獗榈牧髁繛?0L/min，壓力為0.68MP；空氣流量為320L/min，壓力為0.65MP；噴涂距離為180-240mm，送粉速率為55g/min，噴槍的移動速度為1m/s，噴涂涂層的厚度為150μm。噴涂制備的涂層試樣，在真空燒結(jié)爐中進(jìn)行熱處理，熱處理溫度為900℃，保溫時間為60min。對經(jīng)過熱處理的涂層與基體結(jié)合狀況見附圖1，對其進(jìn)行測試得到，涂層的硬度高達(dá)1347HV0.3，孔隙率為0.62％，結(jié)合強(qiáng)度為68MPa。