[發明專利]一種FGH96合金尺寸超差部位的前處理及修復方法

有效

• 申請號: 202111344004.8
• 申請日: 2021-11-14
• 公開（公告）號: CN114134446B
• 公開（公告）日: 2023-10-20
• 發明（設計）人: 蘆國強;梅飛強;張佳平;程玉賢;張春剛
• 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: C23C4/02
• 分類號: C23C4/02;C23C4/08;C23C4/134;C22C19/05;C23C4/01
• 代理公司: 沈陽晨創科技專利代理有限責任公司 21001
• 代理人: 張晨

1.一種FGH96合金尺寸超差部位的前處理及修復方法，其特征在于：對FGH96合金零件尺寸超差部位進行前處理，并在該處采用等離子噴涂工藝制備NiCrFeMo涂層。

2.按照權利要求1所述FGH96合金尺寸超差部位的前處理及修復方法，其特征在于，所述方法的工藝流程為：對FGH96合金零件進行尺寸測量分析、零件噴丸層的精密車加工去除、噴涂前低應力吹砂處理、噴涂前零件低溫氮氣冷卻處理、NiCrFeMo涂層噴涂過程中零件低溫氮氣冷卻，NiCrFeMo涂層的等離子噴涂。

3.按照權利要求2所述FGH96合金尺寸超差部位的前處理及修復方法，其特征在于：所述零件噴丸層的精密車加工去除深度為0.05-0.10mm。

4.按照權利要求2所述FGH96合金尺寸超差部位的前處理及修復方法，其特征在于：所述噴涂前低應力吹砂處理為采用20#白剛玉砂，在風壓0.10-0.15MPa、距離20-30mm的條件下進行，處理完成后的FGH96合金零件表面粗糙度為Ra1.3～Ra2.0。

5.按照權利要求2所述FGH96合金尺寸超差部位的前處理及修復方法，其特征在于：所述噴涂前零件低溫氮氣冷卻處理為在零件周向設置低溫氮氣冷卻束流，低溫氮氣冷卻束流為2束，2束冷卻束流與等離子噴槍圍繞零件三點均勻布置，冷卻氣流的噴嘴直徑為8mm，壓力為0.2-0.4MP，通過低溫氮氣使零件溫度降至0℃以下。

6.按照權利要求1或2所述FGH96合金尺寸超差部位的前處理及修復方法，其特征在于：所述NiCrFeMo涂層由NiCrFeMo粉末經等離子噴涂的方法制備，所述NiCrFeMo粉末中各元素含量為質量百分比：Ni 52.5％，Cr19％，Fe19％，Mo3％，余量為其他合金化元素及不可避免雜質；所述NiCrFeMo粉末粒度范圍：-120目/+325目；所述NiCrFeMo涂層厚度為0.10-0.50mm。

7.按照權利要求1或2所述FGH96合金尺寸超差部位的前處理及修復方法，其特征在于，所述的等離子噴涂參數為：電流800-900A，氬氣流量為150-180scfh，氦氣流量為100-120scfh，噴涂距離為120-140mm，噴涂角度為75-90°，表面速率為400-500mm/s，噴涂過程中保證零件溫度在0℃以下。

8.按照權利要求1所述FGH96合金尺寸超差部位的前處理及修復方法，其特征在于，具體步驟如下：

步驟1)，零件噴丸層去除：

對FGH96零件待修復部位的噴丸層進行車加工，去除深度為0.05-0.10mm；

步驟2)，零件噴除油除污：

對零件進行除油除污處理，采用酒精浸洗，脫脂棉擦拭的方法，保證零件表面無油污；

步驟3)，低應力干吹砂：

采用20#白剛玉砂，在風壓0.10-0.15MPa、距離20-30mm下進行干吹砂處理，使得FGH96零件經處理后表面粗糙度達到Ra1.3～Ra2.0；

步驟4)，低溫氮氣冷卻處理：

采用金屬工裝對零件非噴涂區域進行保護，隨后將零件放置在轉臺上，在零件周向設置2束低溫氮氣冷卻束流，2束冷卻束流與等離子噴槍圍繞零件三點均勻布置，冷卻氣流的噴嘴直徑為8mm，壓力為0.2-0.4MP，此時等離子噴槍不啟動，啟動轉臺使得零件以40-80轉/分鐘的角速度旋轉，啟動2束低溫氮氣冷卻束流，通過低溫氮氣的冷卻使零件溫度降至0℃以下；

步驟5)，NiCrFeMo涂層制備：

在FGH96零件表面，采用等離子噴涂方法噴涂NiCrFeMo粉末，噴涂厚度為0.10-0.50mm，所述的等離子噴涂參數為：電流800-900A，氬氣流量為150-180scfh，氦氣流量為100-120scfh，噴涂距離為120-140mm，噴涂角度為75-90°，表面速率為400-500mm/s，噴涂過程中低溫氮氣冷卻束仍要不斷對零件進行冷卻，保證零件溫度在0℃以下；

步驟6)，噴涂結束后，對試樣或零件進行清理，將零件從轉臺上取下，拆除零件保護工裝。

9.按照權利要求1所述FGH96合金尺寸超差部位的前處理及修復方法，其特征在于：修復后所得零件NiCrFeMo涂層650℃抗拉強度在1480MPa以上，750℃抗拉強度在1050MPa以上。