[發(fā)明專(zhuān)利]一種用于提高鎳基合金表面抗高溫氧化性能的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010792128.1
• 申請(qǐng)日: 2020-08-08
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111893418B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-06-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉海浪;盧儒學(xué);張倩;徐珖韜;陳健;馬彬雋
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 桂林電子科技大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): C23C4/073
• 分類(lèi)號(hào): C23C4/073;C23C4/02;C23C4/18
• 代理公司: 桂林文必達(dá)專(zhuān)利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 45134
• 代理人: 張學(xué)平

1.一種用于提高鎳基合金表面抗高溫氧化性能的方法，其特征在于，包括：

對(duì)多層涂層粉末模型進(jìn)行受力分析，得到涂層粉末配比模型；

采用熱噴涂工藝，將完成配比的所述涂層粉末預(yù)置到預(yù)處理后的基體表面；

利用電子束熔覆對(duì)所述基體預(yù)置涂層進(jìn)行改性，得到冶金結(jié)合涂層；

對(duì)多層涂層粉末模型進(jìn)行受力分析，得到涂層粉末配比模型，包括：

設(shè)定涂層粉末都是直徑相等的球形粉末，并以多層均勻的方式預(yù)置在基體的表面，預(yù)設(shè)一電子在加速電壓為U的作用下，獲得的運(yùn)動(dòng)速度為v ，則電子獲得的動(dòng)能為：

得到：

當(dāng)電子進(jìn)入陰、陽(yáng)兩極間的高壓電場(chǎng)，在電場(chǎng)力的作用下獲得恒定的加速度，在向陽(yáng)極移動(dòng)的過(guò)程中速度不斷加大，因而獲得很高的動(dòng)能；從電場(chǎng)中出來(lái)的電子束在電磁透鏡的作用下實(shí)現(xiàn)聚焦，得到了能量密度極高的實(shí)用的電子束流，當(dāng)高能密度的電子束垂直作用于表面時(shí)，根據(jù)動(dòng)量定理，單位時(shí)間內(nèi)的電子束作用力F表示為：

其中，I₀為電子束束流；m_e＝9.11×10^-31Kg為電子質(zhì)量；U為加速電壓；e＝1.6x10^-19C為電子電量；

粉末第一層受到垂直向下的力，第二層粉末會(huì)在第一層粉末的垂直壓力下產(chǎn)生一個(gè)水平方向的推力；

其中每顆粉末所承受的電子束作用力為：

則粉末受到的水平推力為：

粉末受到的阻力為:

其中；d為粉末直徑，d₀為電子束束斑直徑，并且d₀＞d；G為每顆粉末的重力，μ為粉末間的摩擦系數(shù)；

當(dāng)F₂＝F_p時(shí)，就能夠獲得最大加工電流，即涂層粉末配比模型：

其中：ρ為粉末密度；g為重力加速度。

2.如權(quán)利要求1所述的用于提高鎳基合金表面抗高溫氧化性能的方法，其特征在于，采用熱噴涂工藝，將完成配比的所述涂層粉末預(yù)置到預(yù)處理后的基體表面，包括：

利用100℃～200℃的焰流溫度對(duì)預(yù)處理后的基體進(jìn)行預(yù)熱，并將根據(jù)所述涂層粉末配比模型完成粉末配比的所述涂層粉末加熱到熔融或半熔融狀態(tài)，同時(shí)噴射到預(yù)處理后的所述基體表面。

3.如權(quán)利要求2所述的用于提高鎳基合金表面抗高溫氧化性能的方法，其特征在于，利用電子束熔覆對(duì)所述基體預(yù)置涂層進(jìn)行改性，得到冶金結(jié)合涂層，包括：

在高壓電場(chǎng)下，利用聚束極將發(fā)射出來(lái)的電子匯聚成電子束，并轟擊到距離電子槍120～300mm預(yù)置涂層后的所述基體上，同時(shí)利用所述電子束的能量轉(zhuǎn)換，將所述涂層全部熔化，同時(shí)將所述基體指定部分熔化，得到冶金結(jié)合涂層。

4.如權(quán)利要求3所述的用于提高鎳基合金表面抗高溫氧化性能的方法，其特征在于，所述方法還包括：

熔覆工藝的參數(shù)范圍為焊室真空度3.5×10^-2Pa、槍室真空度4.4×10^-3Pa，掃描功率0～9kW，加速電壓為0～60kV，掃描束流40～80mA、聚焦電流300～380mA、掃描速度400～800mm/min，掃描形狀為圓形，頻率為600f/H_Z。