[發明專利]一種用于提高鎳基合金表面抗高溫氧化性能的方法

有效

• 申請號: 202010792128.1
• 申請日: 2020-08-08
• 公開（公告）號: CN111893418B
• 公開（公告）日: 2022-06-07
• 發明（設計）人: 劉海浪;盧儒學;張倩;徐珖韜;陳健;馬彬雋
• 申請（專利權）人: 桂林電子科技大學
• 主分類號: C23C4/073
• 分類號: C23C4/073;C23C4/02;C23C4/18
• 代理公司: 桂林文必達專利代理事務所(特殊普通合伙) 45134
• 代理人: 張學平

本發明公開了一種用于提高鎳基合金表面抗高溫氧化性能的方法，對多層涂層粉末模型進行受力分析，得到涂層粉末配比模型，公開了如何選擇粉末形狀和配比；接著，采用熱噴涂工藝，將完成配比的所述涂層粉末預置到預處理后的基體表面；最后，利用電子束熔覆對所述基體預置涂層進行改性，使粉末涂層全熔基體微熔，熔合區元素相互擴散，得到冶金結合涂層，本發明選擇合適粒度的粉末制備高溫防護涂層，可提高基體抗高溫氧化性能。

技術領域

本發明涉及表面改性防護技術領域，尤其涉及一種用于提高鎳基合金表面抗高溫氧化性能的方法。

背景技術

Inconel718合金是一種沉淀強化型—鎳基高溫合金，是用量最大的鎳基高溫合金，也是現階段航空工業最為關鍵的高溫合金之一，廣泛應用于航空發動機渦輪盤、緊固件與葉片等熱端部位，服役環境異常惡劣。這種熱端部件要求承受高溫氧化和高溫腐蝕，使用環境極為苛刻往往伴隨著高轉速、高溫以及熱應力，但是目前該材料在抗高溫氧化性能比較弱。

發明內容

本發明的目的在于提供一種用于提高鎳基合金表面抗高溫氧化性能的方法，提高鎳基合金表面抗高溫氧化性能。

為實現上述目的，本發明提供了一種用于提高鎳基合金表面抗高溫氧化性能的方法，包括：

對多層涂層粉末模型進行受力分析，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置到預處理后的基體表面；

利用電子束熔覆對所述基體預置涂層進行改性，得到冶金結合涂層。

其中，對多層涂層粉末模型進行受力分析，得到涂層粉末配比模型，包括：

對獲取的多層均勻的涂層粉末模型中的第一層和第二層涂層粉末進行受力分析，并結合對應的電子束作用力，將得到的水平推力和阻力相等時，得到涂層粉末配比模型。

其中，采用熱噴涂工藝，將完成配比的所述涂層粉末預置到預處理后的基體表面，包括：

利用100℃～200℃的焰流溫度對預處理后的基體進行預熱，并將根據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，同時噴射到預處理后的所述基體表面。

其中，利用電子束熔覆對所述基體預置涂層進行改性，得到冶金結合涂層，包括：

在高壓電場下，利用聚束極將發射出來的電子匯聚成電子束，并轟擊到距離電子槍120～300mm預置涂層后的所述基體上，同時利用所述電子束的能量轉換，將所述涂層全部熔化，同時將所述基體指定部分熔化，得到冶金結合涂層。

其中，所述方法還包括：

熔覆工藝的參數范圍為焊室真空度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。

本發明的一種用于提高鎳基合金表面抗高溫氧化性能的方法，對多層涂層粉末模型進行受力分析，得到涂層粉末配比模型，公開了如何選擇粉末形狀和配比；接著，采用熱噴涂工藝，將完成配比的所述涂層粉末預置到預處理后的基體表面；最后，利用電子束熔覆對所述基體預置涂層進行改性，使粉末涂層全熔基體微熔，熔合區元素相互擴散，得到冶金結合涂層，本發明選擇合適粒度的粉末制備高溫防護涂層，可提高基體抗高溫氧化性能。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。