一种发动机防热涂层喷涂工艺及飞行器制造技术

技术编号:37143355 阅读:27 留言:0更新日期:2023-04-06 21:52
本发明专利技术涉及一种发动机防热涂层喷涂工艺,其包括以下步骤:在发动机壳体表面喷涂第一涂层,并预固化所述第一涂层,至所述第一涂层的硬度达到预设范围内;在所述第一涂层外部喷涂第二涂层,并预固化所述第二涂层,至所述第二涂层的硬度达到预设范围内;重复上述步骤,直至所述发动机壳体表面的涂层的厚度达到预设厚度值,协同固化所有涂层,形成发动机防热涂层。通过将大厚度涂层分为几层进行喷涂,并将每层涂层进行预固化,整体涂层一次固化,使每层涂层可以固化均匀充分,减小了涂层的内应力,解决了涂层鼓包、分层、脱粘的问题,为该类飞行器的研制提供重要支撑。飞行器的研制提供重要支撑。飞行器的研制提供重要支撑。

【技术实现步骤摘要】
一种发动机防热涂层喷涂工艺及飞行器


[0001]本专利技术涉及飞行器气动热防护领域,特别涉及一种发动机防热涂层喷涂工艺及飞行器。

技术介绍

[0002]目前,飞行器发动机不分离,长时间在大气层内高超音速飞行,气动加热严重,防热要求质量轻,成本低、隔热性能好、耐高温等。涂层方法由于其工艺简单,原材料成本低,在低成本上有较大优势,一般在飞行器中短时间应用比较多,但在长时间高超速飞行的飞行器中还没有使用过。
[0003]相关技术中,固体发动机壳体采用防热涂层的方式比较多,主要应用在主动段飞行环境,气动加热时间短,总加热量小,厚度一般较小,不超过5mm,密度一般在750kg/m3,使用界面温度比较低,粘接性能满足要求。为了适应长时间发动机大气层内飞行的气动加热设计要求,发动机涂层的密度需要小于600kg/m3,防热层的厚度需要大于10mm,该防热方案在国内类似飞行器防热涂层中没有先例,工艺难度很大,采用一次喷涂会出现内部固化不完全、固化不均匀、挥发气体无法排除干净,残余应力较大等问题,在气动加热环境下会出现鼓包、分层、脱粘等问题,无法满足要求。

技术实现思路

[0004]本专利技术实施例提供一种发动机防热涂层喷涂工艺及飞行器,以解决相关技术中内部固化不完全、固化不均匀、挥发气体无法排除干净,残余应力较大,在气动加热环境下会出现鼓包、分层、脱粘等问题。
[0005]第一方面,提供了一种发动机防热涂层喷涂工艺,其包括以下步骤:在发动机壳体表面喷涂第一涂层,并预固化所述第一涂层,至所述第一涂层的硬度达到预设范围内;在所述第一涂层外部喷涂第二涂层,并预固化所述第二涂层,至所述第二涂层的硬度达到预设范围内;重复上述步骤,直至所述发动机壳体表面的涂层的厚度达到预设厚度值,协同固化所有涂层,形成发动机防热涂层。
[0006]一些实施例中,在所述在发动机壳体表面喷涂第一涂层之前,还包括:通过试验确定喷涂参数,所述喷涂参数应满足检验标准,所述检验标准包括协同固化完成后不能再有明显的质量变化,进行扯离试验考核不能在分层界面上断裂,模拟加热时不能有分层、鼓泡、脱粘的问题。
[0007]一些实施例中,通过试验确定每层涂层的喷涂厚度,所述喷涂厚度应满足所述检验标准。
[0008]一些实施例中,通过试验确定每层涂层的预固化时间,所述预固化时间应满足所述检验标准。
[0009]一些实施例中,通过试验确定每层涂层的硬度预设范围,所述硬度预设范围应满足所述检验标准。
[0010]一些实施例中,通过试验确定每层涂层的配料比例,所述配料比例应满足所述检验标准。
[0011]一些实施例中,通过试验确定每层涂层中每道喷涂的时间间隔,所述时间间隔应满足所述检验标准。
[0012]一些实施例中,通过试验确定所有涂层的协同固化时间,所述固化时间应满足所述检验标准。
[0013]一些实施例中,在所述实现发动机防热涂层的喷涂之后,还包括:对所述发动机防热涂层进行地面试验及飞行试验考核。
[0014]第二方面,提供了一种飞行器,其包括任一所述的发动机防热涂层喷涂工艺制得的发动机。
[0015]本专利技术提供的技术方案带来的有益效果包括:
[0016]本专利技术实施例提供了一种发动机防热涂层喷涂工艺及飞行器,通过将大厚度涂层分为几层进行喷涂,并将每层涂层进行预固化,整体涂层一次固化,使每层涂层可以固化均匀充分,减小了涂层的内应力,解决了涂层鼓包、分层、脱粘的问题,为该类飞行器的研制提供重要支撑。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案,下面将对实施例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专利技术的一些实施例,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。
[0018]图1为本专利技术实施例提供的一种发动机防热涂层喷涂工艺的工艺流程图。
具体实施方式
[0019]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本专利技术实施例中的附图,对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本专利技术的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本专利技术保护的范围。
[0020]本专利技术实施例提供了一种发动机防热涂层喷涂工艺及飞行器,其能解决相关技术中内部固化不完全、固化不均匀、挥发气体无法排除干净,残余应力较大,在气动加热环境下会出现鼓包、分层、脱粘等问题。
[0021]参见图1所示,为本专利技术实施例提供的一种发动机防热涂层喷涂工艺,其可以包括以下步骤:
[0022]S1、在发动机壳体表面喷涂第一涂层,并预固化所述第一涂层,至所述第一涂层的硬度达到预设范围内;
[0023]S2、在所述第一涂层外部喷涂第二涂层,并预固化所述第二涂层,至所述第二涂层的硬度达到预设范围内;
[0024]S3、重复上述步骤,直至所述发动机壳体表面的涂层的厚度达到预设厚度值,协同固化所有涂层,形成发动机防热涂层。
[0025]本实施例中,通过将大厚度涂层分为几层进行喷涂,并将每层涂层进行预固化,整体涂层一次固化,使每层涂层可以固化均匀充分,减小了涂层的内应力,解决了涂层鼓包、分层、脱粘的问题,为该类飞行器的研制提供重要支撑。
[0026]进一步的,在所述在发动机壳体表面喷涂第一涂层之前,还包括:通过试验确定喷涂参数,所述喷涂参数应满足检验标准,所述检验标准包括协同固化完成后不能再有明显的质量变化,进行扯离试验考核不能在分层界面上断裂,模拟加热时不能有分层、鼓泡、脱粘的问题,本实施例中,通过在喷涂前进行试验确定满足检验标准的喷涂参数,在进行喷涂时可以根据喷涂参数喷涂,从而更好的把控涂层的质量,使每层涂层均可以达到相应要求,最后喷涂完成的防热涂层才可以达到检验标准,避免喷涂完后的涂层产生内应力过大、固化不均不充分、容易脱粘等问题。
[0027]在一些实施例中,通过试验确定每层涂层的喷涂厚度,所述喷涂厚度应满足所述检验标准,本实施例中,每层涂层的喷涂厚度决定了最终成型的防热涂层的质量,通过采用控制变量法,其他参数不变,只改变每层涂层的喷涂厚度,最后确定能使涂层满足检验标准的喷涂厚度,从而避免涂层在协同固化完成后产生明显质量变化、在分层界面上断裂、受热时产生分层、鼓泡、脱粘等问题,满足使用要求,使涂层的质量把控更加准确。
[0028]在一些实施例中,通过试验确定每层涂层的预固化时间,所述预固化时间应满足所述检验标准,本实施例中,每层涂层的预固化时间决定了最终成型的防热涂层的质量,通过采用控制变量法,其他参数不变,只改变每层涂层的预固化时间,最后确定能使涂层满足检验标准的预固化时间,从而避免涂层在协同固化完成后产生明显质量变化、在分层界面上断裂、受热时产生分层、鼓泡、脱粘等问题,满足使用要求,使涂层的质量把控更加准确。
[0029]在一些本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种发动机防热涂层喷涂工艺,其特征在于,其包括以下步骤:在发动机壳体表面喷涂第一涂层,并预固化所述第一涂层,至所述第一涂层的硬度达到预设范围内;在所述第一涂层外部喷涂第二涂层,并预固化所述第二涂层,至所述第二涂层的硬度达到预设范围内;重复上述步骤,直至所述发动机壳体表面的涂层的厚度达到预设厚度值,协同固化所有涂层,形成发动机防热涂层。2.如权利要求1所述的发动机防热涂层喷涂工艺,其特征在于,在所述在发动机壳体表面喷涂第一涂层之前,还包括:通过试验确定喷涂参数,所述喷涂参数应满足检验标准,所述检验标准包括协同固化完成后不能再有明显的质量变化,进行扯离试验考核不能在分层界面上断裂,模拟加热时不能有分层、鼓泡、脱粘的问题。3.如权利要求2所述的发动机防热涂层喷涂工艺,其特征在于:通过试验确定每层涂层的喷涂厚度,所述喷涂厚度应满足所述检验标准。4.如权利要求2所述的发动机防热涂层喷涂工艺,其特征在于:通过试验确定每层涂层的预固化时...

【专利技术属性】
技术研发人员:林雪峰曾庆伟石磊
申请(专利权)人:湖北航天技术研究院总体设计所
类型:发明
国别省市:

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