[發明專利]單晶高溫合金基體上單晶MCrAlY涂層的激光熔覆成形方法

有效

• 申請號: 201710045831.4
• 申請日: 2017-01-20
• 公開（公告）號: CN108330483B
• 公開（公告）日: 2020-05-15
• 發明（設計）人: 梁靜靜;楊彥紅;周亦胄;金濤;孫曉峰
• 申請（專利權）人: 中國科學院金屬研究所
• 主分類號: C23C24/10
• 分類號: C23C24/10;C30B29/52;C30B33/02
• 代理公司: 沈陽優普達知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 21234
• 代理人: 張志偉

1.一種單晶高溫合金基體上單晶MCrAlY涂層的激光熔覆成形方法，其特征在于，在第一代單晶高溫合金SRR99基體上制備單晶MCrAlY涂層，利用傳統的螺旋選晶法制備SRR99單晶高溫合金棒材，棒材直徑為Φ16mm；對該合金棒材進行1295℃/4h的固溶熱處理；而后，在該單晶合金棒材上切取基材，MCrAlY涂層粉末為氬氣霧化制備的TMBC-1粉末，粉末粒度為-100～+300目；激光熔覆前，將單晶合金基體待熔覆涂層表面進行240#砂紙打磨，而后進行剛玉砂噴砂處理，噴砂時氣流壓強為2.2MPa，噴砂后表面粗糙度為0.9Ra；將MCrAlY粉末進行150℃/1h的烘干處理；熔覆時，所采用得激光功率為600w，激光光斑直徑0.9mm，保護氣體氬氣壓強為0.15MPa，光束掃描速度為600mm/min，道次之間搭接率為45％，熔覆層數為1層，送粉量為2.5g/min，送粉氣體為Ar氣；涂層熔覆后，將試樣放入真空熱處理爐中，真空度5×10^-1～5×10^-2Pa，熱處理制度為850℃/6h，空冷至室溫。

2.一種單晶高溫合金基體上單晶MCrAlY涂層的激光熔覆成形方法，其特征在于，在第二代單晶高溫合金RenéN5基體上制備單晶MCrAlY涂層，利用傳統的籽晶法制備001取向的RenéN5單晶高溫合金棒材，棒材直徑為Φ16mm，對該合金棒材進行1300℃/4h的固溶處理，并在棒材上切取基材，基材表面法線方向與基材001方向之間的夾角不大于10°；采用的MCrAlY涂層粉末為氬氣霧化制備的TMBC-1粉末，粉末粒度為-100～+450目；激光熔覆前，將合金基體表面進行150#砂紙打磨，而后進行剛玉砂噴砂處理，噴砂時氣流壓強為2.0MPa，噴砂后表面粗糙度為0.8Ra；將MCrAlY粉末進行150℃/1h的烘干處理；熔覆時，所采用得激光功率為500w，激光光斑直徑1.0mm，保護氣體氬氣壓強為0.15MPa，光束掃描速度為800mm/min，道次之間搭接率為45％，熔覆層數為2層，送粉量為2.5g/min，送粉氣體為Ar氣；涂層熔覆后，將試樣放入真空熱處理爐中，真空度5×10^-1～5×10^-2Pa，熱處理制度為900℃/6h，空冷至室溫。

3.一種單晶高溫合金基體上單晶MCrAlY涂層的激光熔覆成形方法，其特征在于，在第二代單晶高溫合金CMSX-4基體上制備單晶MCrAlY涂層，利用傳統的螺旋選晶法制備CMSX-4單晶高溫合金棒材；對該棒材進行1300℃/4h的固溶熱處理后，用線切割切取基材，基材表面法線方向與基材001方向之間的夾角不大于10°；采用氬氣霧化制備的TMBC-1粉末作為涂層粉末，粉末粒度為-100～+450目；熔覆前，將合金基體表面進行240#砂紙打磨及2.2MPa剛玉砂噴砂處理，噴砂后表面粗糙度為0.9Ra；熔覆時，所采用得激光功率為1000w，激光光斑直徑0.9mm，保護氣體氬氣壓強為0.2MPa，光束掃描速度為800mm/min，道次之間搭接率為45％，熔覆層數為2層，送粉量為1.5g/min，送粉氣體為Ar氣；涂層熔覆后，將試樣放入真空熱處理爐中，真空度5×10^-1～5×10^-2Pa，熱處理制度為870℃/6h，空冷至室溫。