[發明專利]一種雙層抗氧化粘結底層高溫封嚴涂層及其制備方法

有效

• 申請號: 202010944715.8
• 申請日: 2020-09-10
• 公開（公告）號: CN112048696B
• 公開（公告）日: 2022-09-23
• 發明（設計）人: 張佳平;李明康;蘆國強;李浩宇;袁福河;彭新
• 申請（專利權）人: 中國航發沈陽黎明航空發動機有限責任公司
• 主分類號: C23C4/11
• 分類號: C23C4/11;C23C4/073;C23C4/134;C23C4/137
• 代理公司: 沈陽東大知識產權代理有限公司 21109
• 代理人: 李運萍

1.一種雙層抗氧化粘結底層高溫封嚴涂層的制備方法，其特征在于，雙層抗氧化粘結底層高溫封嚴涂層結構包括CoNiCrAlY抗氧化底層、CoNiCrAlY中間粘結過渡層和ZrO₂·Y₂O₃陶瓷封嚴層；所述CoNiCrAlY抗氧化底層厚度為0.08~0.12mm；所述CoNiCrAlY中間粘結過渡層厚度為0.12~0.18mm；所述ZrO₂·Y₂O₃陶瓷封嚴層厚度為1.7~2.5mm；所述CoNiCrAlY抗氧化底層的元素質量百分比為；Ni32%、Cr21%、Al8%、Y0.5%，余量為Co；所述CoNiCrAlY抗氧化底層的組織孔隙率＜1%；所述CoNiCrAlY抗氧化底層的原料使用粒度為5.5~38μ m的Co32Ni21Cr8Al0.5Y粉末；所述CoNiCrAlY中間粘結過渡層的元素質量百分比為：Ni32%、Cr21%、Al8%、Y0.5%，余量為Co；所述CoNiCrAlY中間粘結過渡層的組織孔隙率＜1%；所述CoNiCrAlY中間粘結過渡層的原料使用粒度為45~90μ m的Co32Ni21Cr8Al0.5Y粉體材料；所述ZrO₂·Y₂O₃陶瓷封嚴粉末層的各組分質量百分比為：Y₂O₃7.5%、BN0.7%、聚酯4.5%，余量為ZrO₂；所述ZrO₂·Y₂O₃陶瓷封嚴層的粉末粒度為11~176μ m；所述ZrO₂·Y₂O₃陶瓷封嚴層的組織金屬陶瓷相與非陶瓷相的質量比例為（55~60）:（40~45），組織孔隙率＜30%；所述雙層抗氧化粘結底層高溫封嚴涂層的拉伸結合強度＞10MPa，表面洛氏硬度為70~90HR15Y；方法包括如下步驟：

步驟1：采用丙酮擦拭工件的噴涂區域，去除油污和雜物；

步驟2：采用膠帶對工件的非噴涂區域進行粘貼遮蔽和吹砂前保護；

步驟3：對工件的噴涂區域進行吹砂，參數設置為：氧化鋁砂粒度36~80目、吹砂壓力0.2~0.3MP a；

步驟4：對工件的噴涂區域進行低壓等離子噴涂，噴涂材料使用5.5~38μ m的Co32Ni21Cr8Al0.5Y粉末，噴涂厚度為0.08~0.12mm的CoNiCrAlY抗氧化底層；低壓等離子噴涂的控制參數為：真空度40~70mbar、氬氣流量50~70L/min、氫氣流量8~12L/min、送粉速率35~45g/min、噴涂距離300~350mm、噴涂角度75~90°；

步驟5：緊接著更換噴涂材料為45~90μ m的Co32Ni21Cr8Al0.5Y粉末，對工件的噴涂區域繼續進行低壓等離子噴涂，噴涂厚度為0.12~0.18mm的 CoNiCrAlY中間粘結過渡層；低壓等離子噴涂的控制參數為：真空度50~70mbar、氬氣流量55~65L/min、氫氣流量10~12L/min、送粉速率40g/min、噴涂距離270~300mm、噴涂角度90°；

步驟6：對工件的噴涂區域進行大氣等離子噴涂，噴涂材料使用11~176μ m的含0.7%BN和4.5%聚酯的ZrO₂·7.5Y₂O₃陶瓷粉末，噴涂厚度為1.7~2.5mm的陶瓷可磨耗面層，即ZrO₂·Y₂O₃陶瓷封嚴層；大氣等離子噴涂的控制參數為：氬氣流量100~120L/min、氫氣流量22~25L/min、送粉速率60g/min、噴涂距離130~150mm、噴涂角度90°；

步驟7：取出工件，完成雙層抗氧化粘結底層高溫封嚴涂層的制備。