[发明专利]一种大气氛围下金属合金涂层的制备方法和系统

权利要求书

1.一种大气氛围下金属合金涂层的制备方法，其特征在于，包括步骤：

对待喷涂的基体的表面进行除锈、除污、除油和喷砂粗糙化操作；

将金属合金粉末送入高温等离子射流，以使所述金属合金粉末在高温等离子射流的作用下进入熔融状态，形成温度高于2650℃的高温熔融粒子；所述金属合金粉末由金属合金粒子构成，所述金属合金粒子的外部包覆有含钼的壳层，所述金属合金粉末中包含预设含量的X元素粉末，所述X元素的还原性强于所述金属合金粉末中其他成分的还原性，且所述X元素的氧化物在所述高温等离子射流中为汽化状态；

所述X元素为硼元素，所述硼元素在高温等离子射流中会被优先氧化并汽化蒸发掉，将保护其他元素避免氧化；

在大气氛围下，将携带有熔融状态的所述金属合金粉末的高温等离子射流喷向所述基体的表面，所述高温等离子射流经预设飞行距离后到达所述基体的表面；

在包覆有含钼的壳层完全熔化的加热过程以及熔融钼尚没有与芯部的熔融金属发生合金化之前，所述包覆有含钼的壳层中的钼的氧化用于保护壳层内部金属元素，避免其氧化；

所述包覆有含钼的壳层中的钼在所述高温等离子射流中氧化生成MoO₃，所述MoO₃在生成之时被汽化去除。

2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述壳层的钼质量含量为5～35％。

3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述壳层的厚度为0.5～7μm。

4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述金属合金粉末为镍基合金粉末、铁基合金粉末或钴基合金粉末。

5.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述硼元素在所述金属合金粉末中的质量百分比为0.5％～3.4％。

6.一种大气氛围下金属合金涂层的制备系统，其特征在于，包括：

预处理设备，用于对待喷涂的基体的表面进行除锈、除污、除油和喷砂粗糙化操作；

粉末输送设备，用于将金属合金粉末送入高温等离子射流，以使所述金属合金粉末在高温等离子射流的作用下进入熔融状态，形成温度高于2650℃的高温熔融粒子；所述金属合金粉末由金属合金粒子构成，所述金属合金粒子的外部包覆有钼壳层，所述金属合金粉末中包含预设含量的X元素粉末，所述X元素的还原性强于所述金属合金粉末中其他成分的还原性，且所述X元素的氧化物在所述高温等离子射流中为汽化状态；

所述X元素为硼元素；所述硼元素在高温等离子射流中会被优先氧化并汽化蒸发掉，将保护其他元素避免氧化；

等离子设备，用于在大气氛围下，将携带有熔融状态的所述金属合金粉末的高温等离子射流喷向所述基体的表面，所述高温等离子射流经预设飞行距离后到达所述基体的表面；

在包覆有含钼的壳层完全熔化的加热过程以及熔融钼尚没有与芯部的熔融金属发生合金化之前，所述包覆有含钼的壳层中的钼的氧化用于保护壳层内部金属元素，避免其氧化；

所述包覆有含钼的壳层中的钼在所述高温等离子射流中氧化生成MoO₃，所述MoO₃在生成之时被汽化去除。

7.如权利要求6所述的制备系统，其特征在于，所述壳层的钼质量含量为5～35％，所述钼壳层的厚度为0.5～7μm。

8.如权利要求6所述的制备系统，其特征在于，所述金属合金粉末为镍基合金粉末、铁基合金粉末或钴基合金粉末，所述硼元素在所述金属合金粉末中的质量百分比为0.5％～3.4％。