完成單位：中國(guó)航發(fā)北京航空材料研究院

航空裝備零部件在大修時(shí)突出的問(wèn)題是表面的腐蝕、磨損等，這些會(huì)造成零部件的尺寸精度、形狀精度、表面粗糙度下降，進(jìn)而降低零部件工作效能或者徹底失效，嚴(yán)重影響了航空裝備的安全服役。目前在裝備大修過(guò)程中，通常采用電鍍鉻工藝對(duì)表面損傷進(jìn)行尺寸恢復(fù)，但由于鍍鉻層工藝的特點(diǎn)和本身的鍍層性質(zhì)，存在以下突出問(wèn)題：①飛機(jī)上超高強(qiáng)度鋼和鈦合金是主要的結(jié)構(gòu)承力件材料，高強(qiáng)鋼均為氫脆敏感材料，鍍鉻會(huì)為零部件引入氫脆風(fēng)險(xiǎn)，所以鍍鉻次數(shù)具有嚴(yán)格的控制要求。②電鍍硬鉻修復(fù)極限厚度有限，一般不超過(guò)0.28mm。③電鍍鉻為拉應(yīng)力鍍層，易造成某些零件基體出現(xiàn)微裂紋。

中國(guó)航發(fā)北京航空材料研究院自2006年開(kāi)始一直開(kāi)展熱噴涂工藝研究，并針對(duì)飛機(jī)零部件表面損傷修復(fù)的實(shí)際需求和工況條件，分別突破了超厚高結(jié)合強(qiáng)度鐵基涂層技術(shù)、內(nèi)孔及異型件的涂層質(zhì)量一致性控制技術(shù)以及耐磨涂層摩擦系數(shù)降低技術(shù)三項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，建立完整的熱噴涂修復(fù)流程，最終實(shí)現(xiàn)修復(fù)零件的裝機(jī)應(yīng)用。具體突破情況如下：

開(kāi)發(fā)了超音速火焰噴涂/爆炸噴涂超厚高結(jié)合強(qiáng)度不銹鋼涂層修復(fù)技術(shù)，涂層厚度達(dá)到1mm時(shí)，結(jié)合強(qiáng)度達(dá)到70MPa以上。

修復(fù)前、噴涂后、加工后的表面狀態(tài)

建立了基于噴涂角度和噴槍軌跡協(xié)同控制的超音速火焰噴涂/爆炸噴涂修復(fù)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了復(fù)雜空腔內(nèi)孔零部件小角度(35°) 的噴涂修復(fù)，完成了內(nèi)壁、異型件零件的應(yīng)用驗(yàn)證。

非垂直噴涂的策略設(shè)計(jì)(以內(nèi)孔為例)

起落架作動(dòng)筒內(nèi)孔的噴涂修復(fù)程序設(shè)計(jì)

發(fā)明了自潤(rùn)滑封孔技術(shù)，在摩擦系數(shù)降低約5%的基礎(chǔ)上，同時(shí)還大幅提高了耐磨涂層的耐腐蝕性能，該工藝操作簡(jiǎn)便，適用于工程應(yīng)用。

自潤(rùn)滑封孔處理對(duì)涂層耐腐蝕性能的影響

與國(guó)外對(duì)比，本項(xiàng)目中所采用的超音速火焰噴涂碳化鎢技術(shù)、爆炸噴涂鎳鉻碳化鉻技術(shù)、爆炸噴涂碳化鎢鈷技術(shù)、超音速火焰噴涂不銹鋼技術(shù)均達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平。

從典型修復(fù)零件的服役狀態(tài)看，本項(xiàng)目開(kāi)發(fā)的修復(fù)技術(shù)解決了飛機(jī)中零部件存在的密封、磨損和腐蝕等問(wèn)題，提高了裝備壽命和可靠性；同時(shí)減少了電鍍鉻的應(yīng)用和對(duì)環(huán)境的污染，具有顯著的經(jīng)濟(jì)、軍事和社會(huì)效益，在航空裝備的修理領(lǐng)域具有巨大的應(yīng)用前景和推廣價(jià)值。

修復(fù)的典型零件