[发明专利]一种钛合金叶片的结构化防水蚀层的制备工艺

权利要求书

1.一种钛合金叶片的结构化防水蚀层的制备工艺，其特征在于步骤如下：

（1）渗碳处理：采用真空管式炉在固体粉末中掺入稀土元素进行渗碳的方法在钛合金叶片表面制备渗碳层；

（2）激光结构化氮化处理：采用多功能激光发生器对渗碳后的钛合金叶片进汽边背弧进行激光扫描，得到一种离散的结构化阵列区域，处理后得到离散结构化氮化改性层；

（3）熔凝处理：采用多功能激光器对钛合金叶片离散结构化氮化改性层进行熔凝，获得在沿钛合金叶片轴心层深方向和沿整个钛合金叶片轴径方向的均为梯度分布的表面质量良好的结构化防水蚀保护层。

2.根据权利要求1所述的钛合金叶片的结构化防水蚀层的制备工艺，其特征在于：所述步骤（1）中渗碳前需要对钛合金叶片用乙醇清洗，烘干处理后放入真空管式炉中进行固体渗碳。

3.根据权利要求1所述的钛合金叶片的结构化防水蚀层的制备工艺，其特征在于：所述步骤（1）中的固体粉末为煤粉和碳酸钠，稀土元素是La，其中煤粉占质量总量的90%；碳酸钠占质量总量的9%，稀土元素占质量总量的1%。

4.根据权利要求1所述的钛合金叶片的结构化防水蚀层的制备工艺，其特征在于：所述步骤（1）中的渗碳温度为800℃~1050℃，真空管式炉中通入气体为氩，渗碳时间为8小时。

5.据权利要求1所述的钛合金叶片的结构化防水蚀层的制备工艺，其特征在于：所述步骤（2）中激光离散结构化氮化层处理中的YAG激光器，工作参数为电流180A~250A，脉冲频率为5Hz~20Hz，脉宽5ms~20ms，结构化氮化面积=叶片进汽边背弧×叶片进汽边宽度。

6.根据权利要求1所述的钛合金叶片的结构化防水蚀层的制备工艺，其特征在于：所述的多功能激光发生器为YAG激光器，采用同轴的高纯氮气与氩气的混合气体作为氮化与冷却气源，混合气体的流量为5L/min~40L/min，其中高纯氮气与氩气的流量比为0.5:1~2:1。

7.根据权利要求1所述的钛合金叶片的结构化防水蚀层的制备工艺，其特征在于：所述步骤（2）得到结构化氮化改性层的厚度为0.25mm~0.50mm。

8.根据权利要求1所述的钛合金叶片的结构化防水蚀层的制备工艺，其特征在于：所述步骤（3）采用多功能激光器对叶片结构化氮化层进行熔凝处理时，YAG激光器具体工作参数为电流100A~180A，脉冲频率为5Hz~20Hz，脉宽5ms~20ms。

9.根据权利要求1所述的钛合金叶片的结构化防水蚀层的制备工艺，其特征在于：所述步骤（3）中对钛合金叶片结构化氮化层进行熔凝处理时，所处理的区域面积=离散结构化氮化层区域面积×（101%~120%）。