高长水，谢天海 ，赵 凯 ，刘 壮

（ 1. 南京航空航天大学机电学院，江苏南京 210016；2. 南京航空航天大学无锡研究院，江苏无锡 214000 ）

为提高现代航空发动机热端部件的耐高温能力，进而提高发动机的热效率，通常采用热障涂层等先进的表面防护涂层技术降低金属构件表面温度[1-2]。 热障涂层一般由陶瓷面层（工作层）和金属黏接层（底层）组成。通常选用质量分数为6%～8%Y2O3和部分稳定的ZrO2作为热障涂层工作层， 选用MCrAlY 作为金属黏接层。 等离子喷涂工艺（air plasma spray，APS） 是一种重要的热障涂层制备技术，由其制备的涂层呈现典型的片层状结构，具有热导率低、隔热效果好的优点，在航空发动机制造中得到了广泛应用[3]。 例如在涡轮叶片燃气流道表面喷涂APS 热障涂层可在50～150 ℃范围取得良好隔热效果，使发动机叶片寿命延长3～5 倍[4]。

微小孔结构在航空发动机构件上较为常见，承担着减重、散热、通气等功能，通常如涡轮气冷叶片的叶型表面分布有数十至数百个气膜冷却孔，其直径在0.3～3.0 mm 之间。 因此，微小孔加工已成为航空发动机制造技术中一项相当重要的内容[5-6]。 对于带热障涂层的航空发动机构件的微小孔加工，目前存在“先制孔再涂层”及“先涂层再制孔”两类技术方案。 “先制孔再涂层”的优点在于：目前成熟的微小孔加工工艺如电火花加工、电液束加工等，均可用于涂层前的金属构件孔结构加工，但制孔后的发动机构件在涂敷热障涂层过程中，涂层不可避免地沉积在气膜孔内表面，导致气膜孔的孔径减小。……