等离子喷涂Al/BN涂层工艺研究

李俊辰，叶俊华，杨秀恩，付俊波，姚文明

（成都航利实业有限公司，成都 611937）

0 引言

为减小航空发动机转子与静子之间的间隙，提高航空发动机燃油效率，封严涂层被大量运用于航空发动机中，Al/BN 涂层因硬度适中、耐磨性好、抗冲蚀能力强而被广泛运用于航空发动机压气机部位[1-2]。目前，针对Al/BN 涂层的研究主要集中在粉末性能、涂层力学性能、涂层腐蚀性能等方面，而对Al/BN 涂层制备过程中涂层各项性能指标与制备参数之间的响应关系确鲜有报道[3-5]，因此在该类封严涂层制备过程中主要通过“试错法”进行参数调试，从而导致涂层开发周期较长，设备利用率低。

针对上述问题，本文通过正交实验设计软件对等离子喷涂Al/BN 涂层过程中涂层硬度、化学成分与等离子喷涂参数之间的响应关系进行了研究，建立了涂层硬度、化学成分与各参数之间的响应关系，并通过排列组合优选出最佳工艺参数，并对筛选出的最优工艺参数进行验证，从而为该类涂层的制备提供方法参考。

1 实验

1.1 实验材料

喷涂粉末采用北京矿冶科技集团有限公司生产的Al/BN 粉末，粉末主要技术指标如表1 及表2 所示。硬度试样、化学成分分析试样、热稳定性试样、结合强度试样的基体材料为钛合金，硬度试样尺寸为：50 mm×70 mm×1.5 mm，制备的涂层厚度≥5.5 mm；涂层化学成分分析试样刮取自测试硬度后的硬度试样；热稳定性试样与硬度试样尺寸及涂层厚度要求一致；结合强度试样尺寸为：φ25.4 mm×5 mm，涂层厚度为0.25～0.30 mm。

表1 Al/BN 粉末化……