[發明專利]鈦合金表面反應合成陶瓷-金屬復合熔覆層及制備方法

在審

• 申請號: 201410594894.1
• 申請日: 2014-10-29
• 公開（公告）號: CN104451659A
• 公開（公告）日: 2015-03-25
• 發明（設計）人: 劉宗德;王永田;劉姝女
• 申請（專利權）人: 華北電力大學;北京華電宏陽科技有限公司
• 主分類號: C23C24/10
• 分類號: C23C24/10;C22C14/00
• 代理公司: 北京華誼知識產權代理有限公司 11207
• 代理人: 劉月娥

1.一種在鈦合金部件表面反應合成陶瓷-金屬復合熔覆層，其特征在于，制備該復合熔覆層粉末的各組份重量百分含量如下：

石墨C粉：2-10％，粒度-200+325目,純度≥99.5％,其中,-200+325目表示粉末粒度在325目至200目范圍；Ti-Zr-Ni-Cu合金粉：余量，粒度-140+325目；其中Ti-Zr-Ni-Cu合金粉末的成分為：Ni:5-15％；Zr：5-15％；Cu:5-10％；Ti：余量。

2.一種權利要求1所述的陶瓷-金屬復合熔覆層的制備方法，其特征在于，工藝步驟如下：

制備混合粉末

1)按粉末原料的各組份重量百分含量稱取所需的所需粉末原料，即：石墨C粉：3-10％；Ti-Zr-Ni-Cu合金粉：余量；

2)將粉末原料放入干燥箱中干燥，干燥箱溫度為120-150℃，干燥時間為2-4小時；

3)利用混料機進行混料,混料時間2-4小時；

4)將均勻混和后的混合粉末裝入塑料桶密封儲存。

制備熔覆層

用于在厚度≥4mm的鈦合金部件表面制備熔覆層，鈦合金部件包括平板類、圓管類外表面、葉片類；步驟如下：

(1)利用酸洗方法對鈦合金部件的待熔覆表面進行去氧化層處理；

(2)配置預敷層漿料：在混合粉末中加入PVB膠、高純酒精，攪拌后形成預敷層漿料，各組分比例為：PVB膠：3-5wt.％；高純酒精:28-40wt.％；混合粉末：余量；將所需混合粉末、PVB膠、高純酒精按上述比例置于玻璃容器內，用玻璃棒手工攪拌8-20分鐘，形成預敷層漿料；

(3)用毛刷將步驟(2)中漿料涂覆于鈦合金部件表面，預敷層厚度為800-1200μm；

(4)將具有預敷層鈦合金部件在高溫爐中干燥，干燥溫度130-200℃，干燥時間為20-50分鐘；

(5)將干燥后的鈦合金部件安裝在熔覆工作臺上，利用半導體-光纖耦合輸出激光器或CO₂激光器產生的激光束熔覆預敷層，形成具有冶金結合的熔覆層，激光熔覆時需在熔覆區域加氬氣保護。