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CN113215513B - 用于燃气轮机零件可磨耗Al/BN封严涂层新后处理工艺 - Google Patents

用于燃气轮机零件可磨耗Al/BN封严涂层新后处理工艺 Download PDF

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CN113215513B CN202110513510.9A CN202110513510A CN113215513B CN 113215513 B CN113215513 B CN 113215513B CN 202110513510 A CN202110513510 A CN 202110513510A CN 113215513 B CN113215513 B CN 113215513B
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Abstract

本发明属于燃气涡轮发动机技术领域，具体涉及一种用于燃气涡轮发动机零件的可磨耗NiAl/BN或NiAlW/BN封严涂层（以下简称为可磨耗Al/BN封严涂层）后处理工艺，包括浸油和整理入库等步骤。本方案中的处理工序，能够将可磨耗BN封严涂层的使用温度上限从450℃提高到600℃，提高了该封严涂层的使用温度范围并且拓展所能应用的部件范围，能够提高叶片、摩擦副等关重件的使用寿命，减少了涂层的磨耗损；零件的使用寿命也从原来的300h提高到900h以上；封严涂层在磨耗过程中，不会产生涂层材料的飞沫和粉尘，从而使得发动机其他零件在高温使用状态下，不会因飞沫和粉尘造成腐蚀污染；本发明具有巨大的经济价值，经测算，燃气涡轮发动机使用本技术后的成本能够减少989350元。

Description

用于燃气轮机零件可磨耗Al/BN封严涂层新后处理工艺
技术领域
本发明属于燃气轮机技术领域，具体涉及一种用于燃气轮机零件可磨耗Al/BN封严涂层新后处理工艺。
背景技术
燃气涡轮发动机是一种将燃气的能量转变为有用功的内燃式动力机械，被广泛应用于航空航天器、舰船及民用发电中，具有清洁性好、效率高、容积小、重量低等优点，被广泛应用于发电、独立能源系统、机械驱动等领域。燃气涡轮发动机自问世以来，由于其具有功率大、体积小、启动快、工作稳定以及可使用多种燃料等优点，获得国内外的广泛认可，同时国内外众多科技工作者也对其开展了大量的研究工作，并在较短时间内已经取得了跨越式的发展，在航空、船舶等动力机械领域以及电力、化工等工业领域都得到了广泛应用。燃气涡轮发动机方面的技术水平的优劣也同时反映了一个国家科学技术水平和军事实力的高低。
燃气涡轮发动机的组成零部件，往往是许多零件中需要使用热喷涂技术进行涂覆涂层的，比如：低压压气机内零部件、高压压气机的通路环、外环块、内环块等零件；热源把喷涂材料加热至熔融状态，并加速喷射沉积到预热了的零件的基材表面，从而形成一种堆积结构的表面覆盖层，能够有效的提高这些零件基体材料的表面性能。热喷涂涂层按照功能用途可分为耐磨涂层、封严涂层、抗氧化和热障涂层、抗大气和耐腐蚀涂层、恢复尺寸涂层、导电涂层和屏蔽或绝缘涂层等；其中，封严涂层是用于控制转动部件与非转动部件之间间隙的密封性涂层，封严涂层还可以细分为聚苯酯封严涂层、可磨耗（Al/BN）封严涂层和磨料封严涂层，可磨耗（Al/BN）封严涂层能够在发动机工作过程中以自身的被磨损来保证关键转动零部件的有效工作、使用安全和生命周期。
但是已有喷涂工艺制备的可磨耗（Al/BN）封严涂层可使用场景的上限温度往往是在450℃以下(根据实际测量而得)，使得具有该可磨耗（Al/BN）封严涂层不能应用于高于450℃的场景或部位处的零件，比如：燃烧室、涡轮、动力涡轮部件等热端部件的封严，而这些部位往往只能选择其他成本更高、工艺更复杂的工艺提升零件性能；此外，可磨耗（Al/BN）封严涂层如果表面光滑性不佳，指标控制不好，则在工作过程会对转动关键件过度磨损造成主件的损伤或失效；再者，由于可磨耗（Al/BN）封严涂层微观结构相对疏松，现有的可磨耗（Al/BN）封严涂层被磨损下来的涂层材料呈飞沫、粉尘状脱落，高温下这些飞沫及粉尘会污染或腐蚀其他零件，造成其他零件的损伤或减寿；最后，因为封严涂层为了保护转动的关键零件，其微观结构往往相对疏松，封严涂层的抗摩擦磨损能力有限，使用寿命较低，生命周期往往仅为300h左右；因此，有必要对封严涂层的性能进行提升。
发明内容
为了解决现有技术中Al/BN封严涂层使用温度范围较低、应用范围不足的问题，本方案提供了一种用于燃气轮机的零件和用于燃气轮机零件可磨耗Al/BN封严涂层新后处理工艺。
本发明所采用的技术方案为：
一种用于燃气轮机的零件，包括零件本体，该零件本体能够匹配安装于燃气轮机上；在所述零件本体的易磨损处的表面上涂覆有可磨耗Al/BN封严涂层。
一种用于燃气轮机零件可磨耗Al/BN封严涂层新后处理工艺，包括以下步骤：
浸油：将喷涂可磨耗Al/BN封严涂层完成的零件浸入到减摩剂中，然后取出控干减摩剂；所述减摩剂包括20#航空润滑油、合成防锈油和4109号合成航空润滑油；可磨耗Al/BN封严涂层包括在零件表面上先后等离子喷涂的底层和面层，所述底层为NiAlW合金粉末或NiAl粉末，所述面层为Al/BN粉末；
整理入库：擦除零件上非涂层部位的减摩剂，并干燥入库。
升温至280±20℃并保持60±1min，零件降温至200℃±20℃后浸入到160℃±10℃温度减摩剂中180min±60min并取出控干减摩剂；所述减摩剂由以下重量百分比的成分组成：80%-92%的20#航空润滑油、2%-5%的合成防锈油和6%-15%的4109号合成航空润滑油；
可选的：在浸油步骤中，将零件升温至280±20℃并保持60±1min，零件降温至200℃±20℃后浸入到160℃±10℃温度减摩剂中180min±60min并取出控干减摩剂；然后取出控干减摩剂；所述减摩剂由以下重量百分比的成分组成：80%-92%的20#航空润滑油、2%-5%的合成防锈油和6%-15%的4109号合成航空润滑油。
可选的：其可磨耗Al/BN封严涂层的喷涂工艺，包括以下步骤：
喷涂粉末预处理：选取或者制备能够用于等离子喷涂的Al/BN粉末以及镍铝钨合金粉末或镍包铝粉末；
零件表面处理：对零件待喷涂表面进行清洗和粗糙化；
零件预热：将零件置加热至60℃-90℃；
表面喷涂：在零件表面上先后喷涂底层和面层；
热处理：将零件热处理以消除涂层应力；
机械加工：对零件进行加工使零件达到设定尺寸。
可选的：喷涂粉末预处理步骤分为取用、烘干和筛分；取用步骤是选取有效保存期内且经粒度检测合格的粉末；烘干步骤是将用于底层和面层喷涂的两种粉末分别摊平放在不锈钢盘内，且铺设的厚度不超过150mm，然后将两种粉末分别放在150℃±10℃的温度条件下焙烧干燥2.5h±0.5h；筛分步骤是将粉末由孔径为0.315mm的筛网过筛。
可选的：两种粉末烘干结束到喷涂开始的时间间隔不超过5h。
可选的：零件表面处理步骤分为清洗步骤和吹砂步骤；清洗步骤是利用汽油或超声波清洗剂对零件表面进行清洗；吹砂步骤是对零件待喷涂的表面使用粒度80目的人造氧化铝进行吹砂处理；吹砂所用的压缩空气经过油水分离器分离，且压力为0.245MPa-0.294MPa可调；吹砂角度为60°-70°，吹砂嘴到零件的距离为100mm-300mm。
可选的：根据零件在发动机中的位置初步判断处零件的工作温度，对工作温度不超过450℃的零件，可磨耗Al/BN封严涂层总厚度不超过0.6mm，其底层的涂覆厚度为0.1mm-0.3mm，其面层的涂覆厚度不大于0.25mm；对工作温度为450℃-600℃的零件，可磨耗Al/BN封严涂层总厚度大于0.6mm的零件，其底层的涂覆厚度为0.2mm-0.35mm。
可选的：机械加工步骤中，加工零件无涂层区域应保护好涂层；调整零件尺寸精度时，要加工到涂覆的面层，而不加工底层或者底层与面层相交处的中间层。
可选的：热处理步骤中，是将零件置于440℃-460℃的电炉内热处理30min-40min，且表面喷涂步骤与热处理步骤之间的时间间隔不超过8h。
可选的：在热处理步骤前，对表面喷涂的Al/BN封严涂层总厚度进行检测，若零件表面的涂层厚度未达到规定要求时，则对零件表面的面层进行该区域补喷涂，且不允许局部补涂，补喷涂与前一次喷涂的时间间隔不超过30min。
可选的：在整理入库步骤中，使用浸泡RH-75航空汽油或石油溶剂的棉质抹布擦除减摩剂，而后用经过油水分离器分离且风压为0.098MPa-0.196MPa可调的干燥清洁的压缩空气吹净零件表面附着的棉纱等附着物。
本发明的有益效果为：
1.本方案中在燃气轮机上的零件涂覆可磨耗涂层，这些零件包括低压压气机内和高压压气机中的外环块、内环块、通路环，也可以包括燃烧室、高压涡轮、动力涡轮等的热端部件；这些部件通过涂覆有可磨耗Al/BN封严涂层，涂层能够以自身的被磨损来保证关键转动零部件的有效工作、使用安全和生命周期；
2.本方案可磨耗Al/BN封严涂层的使用温度上限能够达到能够600℃，可磨耗Al/BN封严涂层可以用于燃烧室、高压涡轮、动力涡轮等高温工作环境的热端部件的封严；从而拓展了涂层的在燃气轮机上的应用范围和使用场景的温度上限；
3.本方案的可磨耗Al/BN封严涂层具有丰富的多孔结构，在浸涂减摩剂后，能够在多孔结构中灌注了具有润滑、防腐、消尘、减摩等功能的减摩剂，能够使零件在工作过程摩擦系数减小，当零件为燃气轮机的整体叶盘或叶片等可转动零件的摩擦副时，能够通过这种浸涂减摩剂的可磨耗Al/BN封严涂层，减少对转动零件的摩擦损伤，进而减少了因摩擦损耗而引起的这些主要零件的失效或报废；从而充分保护了转动零件的尺寸和功能，提高这些零件的使用寿命，延长了转动零件的生命周期；
4.在减摩剂中添具有防腐蚀功能的合成防锈油作为添加剂A，当零件的Al/BN封严涂层浸涂含有该成分的减摩剂后，能够提高了涂层的防腐蚀能力；同时带涂层的零件自身的使用寿命也会因浸涂了具有润滑能力、减摩能力的减摩剂而延长，零件的使用寿命也从原来的300h提高到900h以上，其修理周期延长了3倍；
5.在减摩剂中还添加了有助于粘附粉尘的4109号合成航空润滑油作为添加剂B，在零件的工作磨损过程中，能够利用添加剂B粘附涂层磨损产生的飞沫和粉尘，从而在高温环境工作中的发动机其他零部件，不会因为飞沫和粉尘造成腐蚀和污染，避免对其他零件的损伤或减寿。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本方案中用于燃气轮机零件可磨耗Al/BN封严涂层整体处理工艺步骤图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
本实施例设计了一种用于燃气涡轮发动机的零件，具有摩擦系数减小润滑性能增加的特点，同时减少了涂涂层零件自身的损失，该零件包括零件本体，零件本体可以是低压压气机或高压压气机中的外环块、内环块、通路环等低温环境工作的零件，零件本体也可以是用于燃烧室、高压涡轮、动力涡轮等高温工作环境中的热端部件；这些零件本体能够匹配安装于燃气涡轮发动机上对应位置零件，如燃气涡轮发动机的整体叶盘、叶片等转动部件相对静止位置，并且在这些零件本体的易磨损处的表面上涂覆有可磨耗（Al/BN）封严涂层；涂层能够以自身的被磨损来保证各个关键零件的有效工作、使用安全和生命周期；同时，可磨耗（Al/BN）封严涂层内部为具有若干微孔的多孔结构，并且浸油后的可磨耗（Al/BN）封严涂层的多孔结构中能够充满浸入的减摩剂，利用具有润滑、防腐、消尘、减摩等功能的减摩剂，能够使零件在工作过程摩擦系数减小，当零件与燃气涡轮发动机的整体叶盘或叶片等可转动的相对运动时，能够通过可磨耗（Al/BN）封严涂层,减少转动对该零件的摩擦损伤，进而减少了因摩擦损耗而引起这些零件的失效或报废。
实施例2
如图1所示，本实施例设计了一种用于燃气轮机零件可磨耗Al/BN封严涂层新后处理工艺，包括喷涂粉末预处理、零件表面处理、零件预热、表面喷涂、热处理、机械加工、浸油和整理入库等步骤。
喷涂粉末预处理是选取或者制备能够用于等离子喷涂的Al/BN粉末以及镍铝钨(NiAlW)合金粉末或镍包铝(NiAl)粉末。
以上喷涂粉末预处理步骤又可以分为取用、烘干和筛分三个子步骤。其中，取用步骤是选取有效保存期内且经粒度检测合格的粉末，用于喷涂的粉末的保存期一般为3个月。而在密封条件下，保存期限可以延长到6个月。所有的喷涂粉末在取用时，都需要进行粉末粒度的检测，检测粉末粒度的作用从而判断所取用的粉末的状态，进而判断粉末是否能够使用。当取用到能够用于喷涂的粉末后，则执行烘干步骤，烘干步骤是将用于底层和面层喷涂的两种粉末分别摊平放在不锈钢盘内，摊平时粉末的铺设的厚度不宜超过150mm，然后将两种粉末分别放在150℃±10℃的温度条件下焙烧干燥2.5h±0.5h。当粉末干燥完成后，对粉末进行筛分，在该筛分步骤中，是在粉末装入到喷涂机的送粉器之前，将粉末由孔径为0.315mm的筛网(55目)进行过筛，保留颗粒直径为0.315mm以下的粉末。两种用于底层喷涂和面层喷涂的粉末从烘干结束到喷涂开始的时间间隔不应当超过5小时。
零件表面处理步骤是对零件待喷涂表面进行清洗和粗糙化。零件表面处理步骤分为清洗步骤和吹砂步骤两个步骤。清洗步骤是利用汽油或超声波清洗剂对零件表面进行清洗，清洗后的零件表面更加清洁，从而避免残留的灰尘或者油污对喷涂效果产生不利的影响。吹砂步骤是对零件待喷涂的表面使用粒度80目的人造氧化铝进行吹砂处理，吹砂处理过程中采用压缩空气为动力，形成高速喷射束将粒度80目的喷料高速喷射到带处理的零件表面，使零件表面的外表和形状发生变化，同时由于磨料对零件表面的冲击和切削作用，能够使零件的外表面获得一定的清洁度和不同的粗糙度，零件表面的机械性能也得到改善，因此提高了零件的抗疲劳性，增加了它和涂层之间的附着力，延长了涂膜的耐久性，当喷涂粉末时候，经过吹砂处理的零件表面能够有利于粉末的粘连和均匀性；本吹砂步骤中所用的压缩空气应该经过油水分离器进行分离且压力为0.245MPa-0.294MPa可调；吹砂角度为60°-70°，吹砂嘴到零件的距离为100mm-300mm；从而保证吹砂处理后零件的表面的洁净度和粗糙度。
零件预热是将零件置于可加热至60℃-90℃的烘箱；使零件表面具有60℃-90℃的预热温度，零件预热后能够使得喷涂的粉末更好的粘连与附着。
表面喷涂是在零件表面上先后等离子喷涂底层和面层，所述底层采用镍铝钨(NiAlW)合金粉末或镍包铝(NiAl)粉末；所述面层采用Al/BN粉末；在表面喷涂前需要人工判断所喷涂零件工作部位的工作温度；当零件的工作温度不超过450℃的或者所需喷涂的Al/BN封严涂层总厚度不超过0.6mm时，其底层的涂覆厚度为0.1mm-0.3mm，其面层的涂覆厚度不大于0.25mm；当零件的工作温度环境为450℃-600℃或者当所需喷涂的Al/BN封严涂层总厚度大于0.6mm时，则将底层的涂覆厚度选定为0.2mm-0.35mm；通过增加面层的厚度，能够进一步提高Al/BN封严涂层的耐磨蚀性。
表面喷涂后且在热处理步骤前，对表面喷涂的封严涂层总厚度进行人工检测，若零件表面的涂层厚度未达到规定要求时，则需要对零件表面的面层进行整体补喷涂，喷涂的过程为表面零件喷涂面的整体喷涂，而非较低区域的局部补涂，同时补喷涂与前一次喷涂的时间间隔不宜超过30min，当补喷涂的时间间隔过长，则会因为在所喷涂的面层上粘连灰尘或者出现氧化，而影响补涂效果。
热处理步骤是将零件热处理以消除涂层应力。热处理步骤是将零件置于440℃-460℃的电炉内热处理30min-40min，且表面喷涂步骤与热处理步骤之间的时间间隔不超过8h。
机械加工步骤是对零件进行加工使零件达到设定尺寸。机械加工步骤中，往往采用打磨或者切削方式进行加工，并且加工时加工零件无涂层区域应保护好涂层；调整零件尺寸精度时，要加工到涂覆的面层，加工的深度不会切入到底层或者底层与面层相交处的中间层处；从而保证底层不会漏出而影响零件的耐磨性。
浸油(减摩剂)步骤是将机械加工完成后的零件升温至280℃±20℃并保持60±1min，零件降温至200℃±20℃后浸入到160℃±10℃温度减摩剂中180min±60min并取出控干减摩剂；所述减摩剂由以下重量百分比的成分组成：80%-92%的20#航空润滑油、2%-5%的合成防锈油和6%-15%的4109号合成航空润滑油；三者的总重量份为100%。其中，20#航空润滑油应当符合GB440-1977标准，经过机械加工步骤后的零件的封严涂层能够呈现多孔结构的性状，并且封严涂层的孔隙率能够达到1%-5%，并且孔洞相互连接并从涂层面层延伸到底层；此时，将零件浸入到以20#航空润滑油为主的减摩剂内后，能够由减摩剂填充这些孔洞，从而使得封严涂层的承压能力更强，同时这些孔洞也能存储润滑油，从而保证润滑效果；对零件进行喷涂后快速浸油并加热的方式，能够保证多孔结构内不会出现孔洞侧壁氧化，从而保证润滑油的填充效果。作为添加剂A的合成防锈油应当符合GJB2377-1995《飞机燃气涡轮发动机合成防锈油规范》，该合成防锈油加入减摩剂，并附着在零件上后，能够使得零件的可磨耗（Al/BN）封严涂层的防腐蚀能力得到提高；零件自身的使用寿命也会因浸涂了具有更好润滑能力的减摩剂，而延长了封严涂层使用寿命，能够使得零件的使用寿命也从原来的300h提高到900h以上；修理周期延长了3倍。
作为添加剂B应当符合GJB135-1986的标准，该《4109号合成航空润滑油》具有较强的吸纳粉尘能力。当加入6%-15%计量时，在不影响减摩剂润滑效果和抗腐蚀能力的前提下，能将零件在磨损过程中的产生的涂层飞沫、粉尘吸附，从而保证燃气涡轮发动机的其他零部件在高温下环境下工作使用时，不会因为产生的粉尘和飞沫引起腐蚀和污染，避免该零件磨损出飞沫对其他零件造成损伤或者减寿情况的发生。
封存包装入库步骤是擦除零件上非涂层部位的减摩剂，并干燥入库。在封包入库步骤中，使用浸泡RH-75航空汽油或石油溶剂的干净棉质抹布，擦除减摩剂，而后使用经过油水分离器分离的、风压为0.098MPa-0.196MPa可调的压缩空气吹净零件表面附着的棉纱等附作物。所使用的RH-75航空汽油应当符合GB1787-79航空汽油标准。
实施例3
本实施例公开了一种用于燃气轮机零件的Al/BN封严涂层处理工艺，包括对以等离子喷涂方式喷涂的可磨耗Al/BN封严涂层进行浸油步骤；其中，该可磨耗Al/BN封严涂层是以镍铝钨(NiAlW)合金粉末或镍包铝(NiAl)粉末作为底层、Al/BN粉末作为面层；Al/BN粉末为铝和氮化硼的混合粉末，并带有少量的二氧化硅。
浸油（减摩剂）步骤是将机械加工完成后的零件，在热处理炉中加热280℃±20℃后，并保温601min±1min，待零件随炉降温至200℃±20℃后，浸入到预先已加热并保温在160℃±10℃的减摩剂中，保持180min±60min并取出控干减摩剂；所述减摩剂的由以下重量百分含量的组分组成：80%-92%的20#航空润滑油、2%-5%的合成防锈油和6%-15%的4109号合成航空润滑油；三者的总重量份为100%。其中，《20#航空润滑油》应当符合GB440标准；作为添加剂A应符合《飞机燃气涡轮发动机合成防锈油规范》GJB2377标准；作为添加剂B的《4109号合成航空润滑油》应当符合GJB135标准。
在取出零件后，将不应当浸涂减摩剂的非涂层部位，用符合RH-75航空汽油或者石油溶剂浸泡的棉质抹布擦除减摩剂，再用压缩空气在风压0.098-0.196MPa(从1到2千克力/平方毫米)下吹净零件表面附着的棉纱等附着物；RH-75航空汽油应当符合GB1787-79航空汽油标准。吹净后将零件干燥后按规定防护包装入库以备装配使用。
通过以上处理工艺获得的零件的涂层使用温度的上限能够提高到600℃。不但可用于低压压气机内或高压压气机外环块、内环块、通路环等低温组件的封严；也可用于燃烧室、高压涡轮、动力涡轮等热端部件的封严；拓展了涂层的应用范围。可磨耗（Al/BN）封严涂层浸涂减摩剂后，能够将具有多孔结构的可磨耗（Al/BN）封严涂层的孔洞内灌注了具有润滑、防腐、消尘、减摩等功能的减摩剂，从而在工作过程摩擦系数减小，减少了封严涂层对整体叶盘、叶片等难加工的转动关重零件的摩擦损伤，减少了因摩擦损耗而引起主件的失效或报废；充分保护了转动零件的尺寸和功能，从而提高了这些零件的使用寿命，延长了转动零件的生命周期；零件可磨耗（Al/BN）封严涂层浸涂含有这些成分的减摩剂后，提高了涂层的防腐蚀能力。零件自身的使用寿命也因浸涂了具有润滑能力、减摩能力的减摩剂，而延长了涂层自身的使用寿命，同时带涂层零件的使用寿命也从原来的300h提高到900h以上；修理周期延长了3倍。可磨耗（Al/BN）封严涂层浸涂减摩剂后，有助于粘附粉尘的添加剂B，能够使得涂层在磨损过程中，再无涂层材料的飞沫、粉尘产生，从而对发动机其他零部件在高温下使用时，不会再造成腐蚀和污染，避免对其他零件的损伤或减寿。
本技术能够提高封严涂层使用温度范围，延长具有涂层的零件的使用寿命，减少转动关重零件的磨损，并消除磨损粉尘；未来各种型号的燃油涡轮航空发动机、燃气涡轮发动机以及其他涡轮、涡扇产品中的许多涂覆了可磨耗（Al/BN）封严涂层的部件，均可尝试采用本案新增的喷涂后浸涂（渍）减摩剂的后处理的工序，使用该涂层的使用温度上限提高到600°C，大大拓宽的该涂层的使用温度发范围；降低了关重件因磨损而引起的报废的概率，延长使用寿命2-3倍。本技术的工艺简单，所用材料及设备常见，不污染环境，虽然一次性成本略有增加，但延长零件的使用寿命，减少转动主件损伤和报废的概率，综合成本大幅降低，具有广泛的应用前景。经生产验证，该技术能够在燃气涡轮发动机的蓖齿封严机匣、高压压气机工作环、通路环、燃烧室、高压涡轮等热端部件等19个件号上应用，获得良好的使用效果。
本技术在燃气涡轮发动机上的应用，创造（节约）具有巨大的经济价值，若按该可磨耗（Al/BN）封严涂层寿命延一倍，摩擦副主件因磨损减少报废25%，则单台可降低成本为98.935万元，算式过程如下：
⒈增加浸涂减摩剂工序后，单台增加成本
单台约需要增加1200元的减摩剂成本、2000元的用电成本、300元的其他辅材成本和150元的人工费用，累加后单台增加成本为3650元。
⒉增加浸涂减摩剂工序后，涂层零件单台节约成本
金属材料成本3000元×10件(按30%报废)＝30000元；加工及涂层材料成本10000元×32件＝320000元；涂覆、加工成本30元×10人10天＝3000元；减少修理和报废节约成本353000元。
⒊增加浸涂减摩剂工序后，摩擦副主件（转动件）单台节约成本
主件(与涂层件摩擦的摩擦副如：叶盘)因此减少磨损延寿25%：主件成本及加工费平均约合：600000元×32件×25%＝4800000元。
⒋单台节约成本合计
将第(2)项与（3）项相加，减去（1）项。可得出单台节约成本为：353000+4800000-3650=5146340元。
上述实施例仅仅是为了清楚地说明所做的举例，而并非对实施方式的限定；对于所属领域的技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种用于燃气轮机零件可磨耗Al/BN封严涂层新后处理工艺，其特征在于：包括以下步骤：
浸油：将喷涂可磨耗Al/BN封严涂层完成的零件浸入到减摩剂中，然后取出控干减摩剂；所述减摩剂包括20#航空润滑油、合成防锈油和4109号合成航空润滑油；可磨耗Al/BN封严涂层包括在零件表面上先后等离子喷涂的底层和面层，所述底层为NiAlW合金粉末或NiAl粉末，所述面层为Al/BN粉末；
整理入库：擦除零件上非涂层部位的减摩剂，并干燥入库。
2.根据权利要求1的用于燃气轮机零件可磨耗Al/BN封严涂层新后处理工艺，其特征在于：在浸油步骤中，将零件升温至280±20℃并保持60±1min，零件降温至200℃±20℃后浸入到160℃±10℃温度减摩剂中180min±60min并取出控干减摩剂；然后取出控干减摩剂；所述减摩剂的由以下成分组成：80%-92%的20#航空润滑油、2%-5%的合成防锈油和6%-15%的4109号合成航空润滑油。
3.根据权利要求1或2的用于燃气轮机零件可磨耗Al/BN封严涂层新后处理工艺，其特征在于：可磨耗Al/BN封严涂层的喷涂工艺，包括以下步骤：
喷涂粉末预处理：选取或者制备能够用于等离子喷涂的Al/BN粉末以及镍铝钨合金粉末或镍包铝粉末；
零件表面处理：对零件待喷涂表面进行清洗和粗糙化；
零件预热：将零件置加热至60℃-90℃；
表面喷涂：在零件表面上先后喷涂底层和面层；
热处理：将零件热处理以消除涂层应力；
机械加工：对零件进行加工使零件达到设定尺寸。
4.根据权利要求3的用于燃气轮机零件可磨耗Al/BN封严涂层新后处理工艺，其特征在于：喷涂粉末预处理步骤分为取用、烘干和筛分；取用步骤是选取有效保存期内且经粒度检测合格的粉末；烘干步骤是将用于底层和面层喷涂的两种粉末分别摊平放在不锈钢盘内，且铺设的厚度不超过150mm，然后将两种粉末分别放在150℃±10℃的温度条件下焙烧干燥2.5h±0.5h；筛分步骤是将粉末由孔径为0.315mm的筛网过筛。
5.根据权利要求3的用于燃气轮机零件可磨耗Al/BN封严涂层新后处理工艺，其特征在于：零件表面处理步骤分为清洗步骤和吹砂步骤；清洗步骤是利用汽油或超声波清洗剂对零件表面进行清洗；吹砂步骤是对零件待喷涂的表面使用粒度80目的人造氧化铝进行吹砂处理；吹砂所用的压缩空气的压力为0.245MPa-0.294MPa可调；吹砂角度为60°-70°，吹砂嘴到零件的距离为100mm-300mm。
6.根据权利要求3的用于燃气轮机零件可磨耗Al/BN封严涂层新后处理工艺，其特征在于：根据零件在发动机中的位置初步判断处零件的工作温度，对工作温度不超过450℃的零件，可磨耗Al/BN封严涂层总厚度不超过0.6mm，其底层的涂覆厚度为0.1mm-0.3mm，其面层的涂覆厚度不大于0.25mm；对工作温度为450℃-600℃的零件，可磨耗Al/BN封严涂层总厚度大于0.6mm的零件，其底层的涂覆厚度为0.2mm-0.35mm。
7.根据权利要求3的用于燃气轮机零件可磨耗Al/BN封严涂层新后处理工艺，其特征在于：热处理步骤中，是将零件置于440℃-460℃的电炉内热处理30min-40min，且表面喷涂步骤与热处理步骤之间的时间间隔不超过8h。
8.根据权利要求3的用于燃气轮机零件可磨耗Al/BN封严涂层新后处理工艺，其特征在于：在热处理步骤前，对表面喷涂的Al/BN封严涂层总厚度进行检测，若零件表面的涂层厚度未达到规定要求时，则对零件表面的面层进行该区域补喷涂，且不允许局部补涂，补喷涂与前一次喷涂的时间间隔不超过30min。
9.根据权利要求3的用于燃气轮机零件可磨耗Al/BN封严涂层新后处理工艺，其特征在于：在整理入库步骤中，使用浸泡RH-75航空汽油或石油溶剂的棉质抹布擦除减摩剂，而后用经过油水分离器分离且风压为0.098MPa-0.196MPa可调的干燥清洁的压缩空气吹净零件表面的附着物。
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