航空發(fā)動(dòng)機(jī)中的生產(chǎn)技術(shù)

從噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)開(kāi)始應(yīng)用以來(lái)，人們一直在不斷努力提高發(fā)動(dòng)機(jī)的性能。以提高噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)推力、燃料消耗比為特點(diǎn)的高性能及環(huán)境適應(yīng)性要求，一年比一年高。

為滿(mǎn)足（適應(yīng)）這些高性能的要求，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)本身的輕量化、透平發(fā)動(dòng)機(jī)的高溫化及壓縮機(jī)的高壓化等提出了更高的要求，在生產(chǎn)技術(shù)上也需有大的發(fā)展。生產(chǎn)技術(shù)決定了競(jìng)爭(zhēng)力，表面改性技術(shù)是競(jìng)爭(zhēng)力中的關(guān)鍵。

（1）表面改性（功能膜形成）技術(shù)

為適應(yīng)高溫化，在新材料開(kāi)發(fā)、表面改性（功能膜形成）技術(shù)開(kāi)發(fā)、冷卻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和生產(chǎn)技術(shù)開(kāi)發(fā)上都得到了發(fā)展。

在航天航空領(lǐng)域中，噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)等金屬零部件上的功能膜形成技術(shù)有CVD、PVD、電鍍、噴涂、堆焊等，這些技術(shù)的缺點(diǎn)是設(shè)備投資大，對(duì)技能的依賴(lài)性強(qiáng)，且有些工藝需增加清洗、制作掩膜等預(yù)處理工序及除去掩膜、邊界處理等后處理工序，有些還會(huì)產(chǎn)生熱變形、膜體剝落等問(wèn)題，不適于流水線(xiàn)生產(chǎn)。

（2）新功能膜成形技術(shù)

IHI和三菱電機(jī)開(kāi)發(fā)了一種能集成在機(jī)械加工生產(chǎn)線(xiàn)、可制備各種功能膜的新型成形技術(shù)，即在放電涂層技術(shù)的基礎(chǔ)上對(duì)模具及工具加工表面進(jìn)行涂層的新技術(shù)。采用該新涂層技術(shù)，金屬陶瓷薄膜、厚的金屬堆焊層以及金屬陶瓷和金屬的混合層都能形成。由于利用了放電能量，故稱(chēng)之為MS涂層（微弧涂層）。在此技術(shù)基礎(chǔ)上，進(jìn)而開(kāi)發(fā)出了適用于各種零部件的功能薄膜或堆焊層。

MS涂層技術(shù)

MS涂層技術(shù)是采用含金屬或陶瓷等成分的電極進(jìn)行放電表面處理，形成耐久性、耐磨性?xún)?yōu)異的高質(zhì)量功能薄膜技術(shù)。由于不需要熟練操作人員和前后處理工序，適合于自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)；又因不需要昂貴的蒸發(fā)爐等設(shè)備，簡(jiǎn)化了制造工程，費(fèi)用大大降低。

（1）MS涂層的原理

將由涂層材料粉末做成的電極與被處理材料放入絕緣油中加電壓，此時(shí)，電極與被處理材料間開(kāi)始脈沖放電（每秒約1萬(wàn)次），電極材料逐漸向基體遷移，材料溶融接合，形成薄的陶瓷涂層或厚的金屬堆焊層。通過(guò)選用不同的電極和加工條件，能形成致密光滑或疏松帶孔的涂層組織。

（2）MS涂層的主要優(yōu)點(diǎn)

金屬表面涂層的主要方法有堆焊、噴涂、電鍍等，MS涂層和這些方法相比有如下優(yōu)點(diǎn)（見(jiàn)表1）。

表1 MS涂層和其它技術(shù)的比較
特性：MS涂層－電鍍－堆焊－噴涂
集成于生產(chǎn)線(xiàn)：容易－困難－困難－困難
費(fèi)用：小－大－中－大
前后序處理：幾乎不需要－掩膜保護(hù)－需精加工－掩膜保護(hù)
質(zhì)量：穩(wěn)定－可剝落－產(chǎn)生裂紋－可剝落
變形：沒(méi)有－沒(méi)有－大－有