海洋环境下尾轴防腐涂层工艺研究

海洋环境下尾轴防腐涂层工艺研究

摘要：本文通过直升机尾轴涂料的选用、涂漆工艺流程的具体实际操作进行阐述，对海洋环境下直升机尾轴防腐涂漆工艺进行研究。

关键词：防腐，涂漆

现代直升飞机无论实现向前平飞、垂直起降、既没有平移又没有垂直相对空速的悬停状态，还是在发动机停车时的自转滑翔下降，其升力和操纵都是由旋翼转动时旋翼桨叶上形成的气动力提供，而旋翼转动的驱动力来自于传动系统[1]。而轴类零件是直升机传动系统、飞机和发动机附件传动传动系统的核心之一。

1涂料的选用

海洋环境下直升机尾轴涂漆方面使用的漆料种类包括：环氧酯底漆 H06-2、环氧有机硅聚酰胺耐热漆 H61-1。底漆和面漆都选用漆料配方基于环氧树脂，这是由于环氧树脂的本身性质。环氧基在分子链的两端，即可开环的交联点（环氧基）在环氧树脂分子的两端，它赋予了漆膜较好的物理机械性能；环氧树脂分子中的C-C键及交联固化后的网状结构，提高漆膜的耐化学性；同时分子中存在极性的羟基和醚基，赋予了漆膜良好的附着力。

环氧酯底漆H06-2为单组份型漆，都能够在常温下自干，也可以烘干。H06-2漆常作为重防腐涂层的配套底漆。H61-1有机硅耐热漆为三组份漆，有优良的耐高低温交变性能，具有一定防腐能力。两种漆都能够在常温下固化，也可以加温固化。

涂料的配套性是指涂装底材和涂料及各层涂料品种之间的适应性，涂料的配套设计就是按照施工要求，选择最合适的涂装材料和涂装系统，保证实施最佳涂料配套的系统工程[3]。直升机尾轴主要由铝管和法兰盘组成，管胚材料为铝及铝合金，尾轴法兰盘材料为钛合金。环氧树脂的底漆对此两种基体材料的附着力都强，具有较好的耐化学性能。配套为环氧酯底漆和环氧有机硅聚酰胺耐热漆的配

套即H06-2+H61-1，此型号尾轴所处的长期的海洋腐蚀环境要求漆层有更好的耐腐蚀、耐盐雾和耐热性能。

2工艺流程

2.1 零件表面预处理

根据零件表面情况，需要用清洁的抹布蘸汽油、丙酮等有机溶剂进行除油，除油后的零部件应放置在空气中彻底干燥，也可用干燥清洁的压缩空气吹干。由于汽油的挥发速度快，去油污能力强，没有毒性，因此在实际操作中选用了航空洗涤汽油对尾轴内外表面。

2.2 防护

用3M遮蔽胶带或胶塞对非涂漆表面进行遮蔽保护。

2.3 漆料配制

涂料粘度是涂装施工中的一个重要工艺参数，施工时必须按照一定的稀释比例调至各自的喷涂粘度，一定程度的影响漆膜外观。粘度不良可能导致多种漆膜弊病，如流挂、光泽不良、鲜映性不良、色差。因此控制漆料粘度是漆料配制过程中重要步骤。不同操作者在漆料配制时稀释剂的使用量有所差异，为尽量消除因漆料施工粘度的外观差异，操作人员经过多次试验得到漆料各组分与稀释剂的适宜配比。

2.4 涂H06-2漆

均匀搅拌，用200目的铜网或4层～6层脱脂纱布过滤，对尾轴涂漆表面涂H06-2漆。

2.4.1 喷涂

起初喷涂作业的采用的操作方式比较简单，尾轴内表面的涂漆采用方式为：将尾轴一定角度倾斜放置，将调配好的漆从上方一端灌入内表面，同时较慢地转动尾轴使漆向另一端流下的同时覆盖整个内表面，尾轴两端对调继续以灌漆的形

式进行涂覆。尾轴外表面的涂漆采用方式为：将尾轴竖直在地上，用喷枪自上而下，再自下而上进行涂覆。

现今，喷涂作业采用了管轴喷涂水幕设备系统为主，手工喷枪喷涂为辅的操作方式。自动喷涂机在工作中，由交流电机驱动，通过减速器和传动链条，带动喷枪托架沿直线运动，通过换向装置实现往复运动，喷枪固定在喷枪托架上，通过控制系统控制喷枪的开关，在工件旋转机的配合下实现尾轴内外表面的自动喷涂作业。

2.4.2喷涂使用工装

此工装配合尾轴喷漆设备系统使用，用于将尾轴两端连接设备，适用各型号的不同长度及内径尺寸的尾轴。按尾轴两端部位可以分为两种：一种为两端都为法兰盘，另一种为一端法兰盘部位，一端花键部位。

2.5 固化

H06-2漆可室温固化，放置至少24小时。可加温固化，放入烘干箱固化，温度100℃～120℃，保温0.5小时～1小时。对于可加温固化的漆层，应尽可能采用加温固化的方式。现场实际操作需基于尾轴基体材料、粘平衡块的胶粘剂、尾轴长度、烘干箱的有效区域等因素综合考虑是否加温固化。为避免涂层在加温中发生起泡，涂完漆的零件在室温下停放一段时间后，再低温入箱加温固化。

按规定EA9309.3胶粘剂的剪切强度应大于33MPa。从胶粘剂耐温实验数据来看，其测试结果均大于标准要求值，表面此胶的胶接强度在试验温度范围内，对温度反应不十分敏感，加温固化不影响胶粘剂的胶接强度。

表1.EA9309胶粘剂剪切强度试验数据

对7075铝管材进行拉伸，分别在室温及110℃～130℃下保温4h后，冷却至室温，进行拉伸强度、屈服强度以及延伸率的试验. 可以看出抗拉强度、屈服强度、延伸率均高于规定数值，加温固化不影响材料的力学性能。

2.6 漆膜固化使用工装

若采取加温固化，采用将尾轴吊挂在入炉的工装架方式。图中利用S弯铁钩勾住法兰盘端面的孔内，此种工装架及S弯铁钩简单却实用，且可以满足生产要求。

2.6 喷H61-1漆

配漆时需要熟化1小时。均匀搅拌，用200目的铜网或4层～6层脱脂纱布过滤，对涂漆面喷H61-1漆。待漆层表干后，取下保护工具,用清洁的脱脂纱布蘸汽油或丙酮擦去非涂漆表面的油漆和漆痕,喷涂方式参照H06-2底漆。

2.7 固化

室温固化放置至少24小时，或放入烘箱固化，温度100℃～120℃，保温3小时～6小时.

2.8 转工使用工装

转工使用工装即多层转工架。原有树形转工架共能放置10个尾轴，支撑架

弧度较小使得尾轴可能在转工过程中磕碰坚硬金属架，导致漆层破损。现新设计

的转工架共能放置个16尾轴，支架间距更窄，支撑架弧度较大，对不同长度尾

轴均可安全放置。支撑架外表面安装了软材料，减少了对接触面的损伤。

3总结与展望

涂漆工艺是对涂漆过程中的环境、设备、操作等环节均有提高要求的特种工艺，影响着漆膜的结合力、厚度、外观质量等各项性能，直接影响着直升机尾轴

的质量和性能。只有各个环节严格执行规范，各种正因素都综合作用起来才能得

到所期望的优异漆层，发挥其性能。本文从涂料性质、工艺流程（包括漆料配制、喷涂方法、固化方式、工装）论述了海洋环境下直升机尾轴防腐涂漆工艺，为直

升机尾轴的涂漆技术积累一些经验。

参考文献

[1] 王卫刚. 直升机传动系统设计方法研究[D].南京航空航天大学

[2] 赵金榜. 航空涂料及其今后发展[J]. 现代涂料与涂装,2011,14(5):26-

29

[3] 潘继民. 涂装技术1000问[M]. 北京：机械工业出版社，2013.

[4] 张胜宝等. 尾轴花键高强度涂层修复工艺研究[J]. 表面技

术,2011,08:40