[其他]一種在含有釩的鈦合金制成的葉片上涂覆鈷-鉻-鎢防護(hù)涂層的方法和一種有涂層的葉片

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 87104479
• 申請日: 1987-05-28
• 公開（公告）號: CN87104479A
• 公開（公告）日: 1988-02-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 安德萊·庫隆;烏爾里奇·白仕
• 申請（專利權(quán)）人: 阿爾斯湯姆有限公司
• 主分類號: C23C24/10
• 分類號: C23C24/10;F01D5/28
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進(jìn)委員會(huì)專利代理部
• 代理人: 劉文志

本發(fā)明涉及一種在含有釩的鈦合金制成的葉片上涂覆防護(hù)層的方法和一種有涂層的葉片。

鈦合金葉片的優(yōu)點(diǎn)是有高的強(qiáng)度/密度比值，且在高腐蝕性介質(zhì)中，它具有良好的機(jī)械性能。

然而，用于汽輪機(jī)中的鈦合金葉片，特別是當(dāng)其圓周速度較高時(shí)，會(huì)因蒸汽水滴而快速損壞。

因此，對這種葉片圓周保護(hù)是必要的。

本發(fā)明提供了一種用含有釩的鈦合金制成的葉片，在該葉片的圓周有一其厚度至少為1毫米用鈷-鉻-鎢合金構(gòu)成的涂層，該涂層覆蓋住厚度為0.5毫米至1.5毫米范圍的釩襯層。

這種涂層是將釩粉置于被涂覆的葉片部分，對釩粉加熱到略高于其熔點(diǎn)的溫度，然而，將粉末狀的鈷-鉻-鎢合金置于釩襯層，對該合金粉末加熱到高于其熔點(diǎn)但低于釩熔點(diǎn)的溫度。

通過上述方法，在第一階段，少量的釩被稀釋在鈦合金葉片中;在第二階段，鈷-鉻-鎢合金類似地僅限在釩襯層中稀釋。此外，該合金層的熔化不會(huì)影響釩襯層與葉片之間結(jié)合。

為了盡可能地限制這種稀釋，最好是利用由可移動(dòng)式感應(yīng)器產(chǎn)生的感應(yīng)熱。

本發(fā)明的工序通過實(shí)例結(jié)合下列附圖予以說明。

圖1為本發(fā)明所述葉片的透視圖。

圖2為圖1所示葉片的橫剖面圖。

圖3為圖2所示剖面的局部視圖。

圖1所示的汽輪機(jī)葉片包括根1和帶有進(jìn)氣邊3和排氣邊4的扭曲葉身2。防護(hù)涂層5被涂覆在葉片的進(jìn)氣邊3和凸面的頂部。涂層的寬度超過葉片2寬度的三分之一。釩襯層6（見圖2）位于葉片和它的涂層之間。

葉片是用含有6%鋁和3.5%至4.5%釩的鈦合金制成。

防護(hù)涂層成形方法如下：

被涂覆的葉片表面按常規(guī)方法預(yù)處理好，將小顆粒的并與粘結(jié)劑混合的純釩粉末（＞90%）置于該表面上，所需的用量足以確保釩襯層6的最終厚度大于1毫米，將葉片放入一個(gè)有可移動(dòng)式感應(yīng)器的高頻感應(yīng)烘箱中，烘箱為真空烘箱或隋性氣體烘箱，烘箱周圍被預(yù)熱，直徑為30毫米的光點(diǎn)裝置對釩層加熱，光點(diǎn)停留20～75秒后以間距為20毫米移動(dòng)。

局部溫度可升高到1950℃至20000℃，釩的熔點(diǎn)為1900℃，而鈦合金的熔點(diǎn)約為2400℃，當(dāng)鈦合金襯底被軟化時(shí)釩被熔化，因此，就為具有低稀釋的釩與襯底有最大的結(jié)合提供了理想的條件。含有4%釩的鈦合金通過提高局部β結(jié)構(gòu)的稀釋可以允許一定限量的釩。稀釋有釩的合金層7的厚度是非常小的（＜1/10毫米）。

在掃過整個(gè)釩的面積之后，烘箱的溫度允許下降到周圍環(huán)境溫度。

與粘合劑混合在一起的粉末狀鈷-鉻-鎢合金接著置于釩襯層上面。該粉末從釩襯層邊緣起3至4毫米，以保證鈷-鉻-鎢合金與鈦合金不直接接觸。

第二次循環(huán)的開始條件是，烘箱中為隋性氣體或真空，被光點(diǎn)加熱的合金層的溫度比鈷-鉻-鎢合金的熔點(diǎn)（1200℃-1500℃）高50℃，因?yàn)樵摐囟缺肉C的熔點(diǎn)低得多，只有很少的鈷-鉻-鎢合金在釩中被稀釋（見圖3）。釩與襯底的結(jié)合保持不變，含有稀釋鈷-鉻-鎢合金的層8很薄（＜1/10毫米）。

被涂覆的合金層大約為1.5毫米厚。

烘箱的溫度恢復(fù)到環(huán)境溫度后，通常消除應(yīng)力處理大約在700℃完成。