[发明专利]涂覆装置以及基于该涂覆装置的热故障涂层的制备方法

权利要求书

1.一种涂覆装置，其特征在于，包括涂覆块(3)，涂覆块(3)上开设有积液通道(4)、输气通道(5)、送粉通道(6)及抽气通道(7)，积液通道(4)、输气通道(5)及送粉通道(6)均自上到下分布，抽气通道(7)设于涂覆块(3)的一侧，抽气通道(7)与送粉通道(6)相连通，涂覆块(3)下端的另一侧为楔形面，涂覆块(3)的底部为台阶型结构，输气通道(5)的出口及送粉通道(6)的出口均位于所述台阶型结构的低层台阶面上，积液通道(4)、输气通道(5)及送粉通道(6)位于同一平面内，积液通道(4)、输气通道(5)及送粉通道(6)沿涂覆方向依次分布。

2.根据权利要求1所述的涂覆装置，其特征在于，

所述涂覆块(3)下表面的粗糙度为Ra0.1～0.3；

所述积液通道(4)的直径为50～200μm；

所述输气通道(5)的直径为0.1～1mm。

3.一种热故障涂层的制备方法，其特征在于，基于权利要求1所述的涂覆装置，包括以下步骤：

1)将涂覆块(3)放置于基材(9)上，使涂覆块(3)底端与基材(9)的表面相贴合，再将熔融状态的金属放置到积液通道(4)内，并将惰性气体通入到输气通道(5)内，然后再将涂层颗粒放置到送粉通道(6)中；

2)激光器产生激光束(10)，激光束(10)的方向为沿着涂覆块(3)上的楔形面向下，沿涂覆方向移动激光束(10)及涂覆块(3)，激光束(10)照射到基材(9)表面上，使基材(9)表面发烧重融，形成熔池(2)，给积液通道(4)内的熔融状态的金属施加压力，使熔融状态的金属进入熔池(2)，并给输气通道(5)内的惰性气体施加压力，使惰性气体在输气通道(5)底端回流，并在熔池(2)与涂覆块(3)的底面之间形成保护气膜(1)，给送粉通道(6)中通入气体，涂层颗粒在气体的带动及重力的作用下沿送粉通道(6)下落，同时通过抽气通道(7)进行抽气，使涂层颗粒中混合的气体被吸走，涂层颗粒受到重力的作用穿过保护气膜(1)进入到熔池(2)中，熔池(2)经冷却后形成涂层(8)；

3)步骤2)得到的涂层(8)经打磨及抛光后，得热故障涂层。

4.根据权利要求3所述的热故障涂层的制备方法，其特征在于，所述惰性气体为氩气或氮气。

5.根据权利要求3所述的热故障涂层的制备方法，其特征在于，所述激光器发射的激光束(10)的功率为200-1200W；

所述沿涂覆方向移动激光束(10)及涂覆块(3)的速度为4-20m/s。

6.根据权利要求3所述的热故障涂层的制备方法，其特征在于，所述熔融状态的金属进入熔池(2)的速度为2-20g/min。

7.根据权利要求3所述的热故障涂层的制备方法，其特征在于，所述惰性气体的流量为10-30L/min。

8.根据权利要求3所述的热故障涂层的制备方法，其特征在于，所述保护气膜(1)的厚度为300～500μm。

9.根据权利要求3所述的热故障涂层的制备方法，其特征在于，所述涂层颗粒在气体的带动及重力作用下沿送粉通道(6)下落的速度为10-60g/min。

10.根据权利要求3所述的热故障涂层的制备方法，其特征在于，步骤2)得到的涂层(8)比步骤3)得到的热故障涂层厚0.05-1.5mm。