[发明专利]隔热涂层

说明书

                       技术领域

本发明涉及燃气轮机发动机(gas turbine engines)。更具体地，本发明涉及燃气轮机发动机隔热涂层。

                       背景技术

燃气轮机发动机气路部件在不同轮机工作阶段期间暴露在极端热量和温度度下。热-机械应力及产生的疲劳会导致部件失效。在冷却这些部件并提供隔热涂层以改善耐久性方面付出了艰苦的努力。

示例性的隔热涂层体系包括双层隔热涂层体系。示例性体系包括NiCoCrAlY粘合涂层(例如低压等离子体喷涂的(LPPS))和氧化钇稳定的氧化锆(YSZ)隔热涂层(TBC)(例如空气等离子体喷涂的(APS))。当沉积阻隔涂层的时候或在初始加热循环期间，热生长氧化物(thermally grown oxide，TGO)层(例如氧化铝)形成于粘合涂层之上。随着温度时间(time-at-temperature)和循环次数增加，该TGO界面层厚度增加。美国专利4405659和6060177公开了示例性的体系。

示例性的TBC施加到5-40密耳的厚度，能给基底金属提供300以上的温度降抵。这种温度降低转化为部件耐久性提高、轮机工作温度更高和轮机效率提高。

尽管如此，仍需改善部件的耐久性。

                       发明内容

本发明的一个方面涉及涂覆燃气轮机发动机部件的方法。在部件基材上施加粘合涂层。在所述粘合涂层上面施加阻隔涂层。粘合涂层的施加包括：施加具有施加后未经任何处理的第一粗糙度(as-appliedfirst roughness)的第一层；和在所述第一层上面施加第二层，该第二层具有大于所述第一粗糙度的施加后未经任何处理的第二粗糙度。

在各种实施方案中，所述方法可在基线部件(baseline component)的再制造(remanufacturing)或其构造的重新设计(reengineering)中实施。

本发明另一方面涉及包含金属基材的燃气轮机发动机部件。所述基材上存在有涂层。所述涂层包括粘合涂层和在该粘合涂层上面的阻隔涂层。所述粘合涂层包括：底层；和第二层，该第二层在所述底层上面并具有比所述底层更大的特征孔径大小和/或扁平粒子尺寸(splatsize)。

在各种实施方案中，TGO可位于粘合涂层和阻隔涂层之间。所述第二层可具有大于底层的特征孔隙度。

在附图和以下描述中提供了本发明的一个或多个实施方案的细节。本发明的其他特征、目的和优点可从这些描述和附图，以及权利要求中得以显见。

                       附图简述

图1是涂覆的基材的剖面图。

图2是涂覆图1的基材的过程的流程图。

不同附图中的相同参考数字和标记表示相同要素。

                     具体实施方式

图1表示在超级合金基材22上面的涂层体系20。该体系可包括在基材22上面的粘合涂层24和在粘合涂层24上面的TBC 26。该示例性的粘合涂层24包括底层28和中间层30。如下所述，底层28的性能可选择用于粘合到基材22并保护基材22，而中间层的性能可选择用于粘合到TBC 26。示例性的基材是用于诸如涡轮段叶片(turbinesection blades)、涡轮段叶轮(turbine section vanes)、涡轮段叶片外气封件(turbine section blade outer air seals)、燃烧室壳板(combustor shellpieces)、燃烧室隔热板(combustor heat shield pieces)、燃烧室燃料喷嘴和燃烧室燃料喷嘴导向器的热气路部件的镍基或钴基超级合金。