[发明专利]一种锆合金表面等离子喷涂重熔Cr/FeCrAl涂层及其制备方法

权利要求书

1.一种锆合金表面等离子喷涂重熔Cr/FeCrAl涂层，其特征在于，包括与基体紧密联结的内部涂层以及与内层相结合的外部涂层，所述内部涂层为经过重熔工艺的FeCrAl构成的等离子喷涂涂层，所述外部涂层为由等离子喷涂制备的纯Cr涂层。

2.根据权利要求1所述的一种锆合金表面等离子喷涂重熔Cr/FeCrAl涂层，其特征在于，所述内部涂层通过以下步骤制备而成：

将尺寸在15-25微米之间的FeCrAl粉末在150℃烘箱里放置两小时后倒入送粉装置中，将进行预处理过的锆合金置于喷涂设备上，按照等离子喷涂工艺进行喷涂；

其中，等离子喷涂工艺为：

主气：氩气，气体流量40L·min^-1，辅气：氢气，气体流量8L·min^-1，送粉气气体流量：8L·min^-1，送粉率：18g·min^-1，电流：500A，电压：60V，喷距：140mm，喷枪移速：100mm/s，道次：2；

将上述步骤制得的具有喷涂态FeCrAl涂层的锆合金置于喷涂装置中不变动，随后将送粉气和送粉装置关闭，按照FeCrAl涂层重熔工艺对FeCrAl层进行重熔；

其中，FeCrAl涂层重熔工艺为：

主气：氩气，气体流量40L·min^-1，辅气：氢气，气体流量8L·min^-1，电流：500A，电压：60V，喷距：50mm，喷枪移速：2mm/s，道次：1。

3.根据权利要求1所述的一种锆合金表面等离子喷涂重熔Cr/FeCrAl涂层，其特征在于，所述外部涂层通过以下步骤制备而成：

将尺寸在30-40微米之间的Cr粉末在150℃烘箱里放置两小时后倒入送粉装置中，在重熔结束后，保持具有重熔FeCrAl涂层的锆合金基体不动，按照等离子喷涂Cr层的工艺进行喷涂；

其中，等离子喷涂Cr层的工艺为：

主气：氩气，气体流量40L·min^-1，辅气：氢气，气体流量8L·min^-1，送粉气气体流量：8L·min^-1，送粉率：18g·min^-1，电流：550A，电压：60V，喷距：140mm，喷枪移速：120mm/s，道次：2。

4.根据权利要求2所述的一种锆合金表面等离子喷涂重熔Cr/FeCrAl涂层，其特征在于，所述预处理包括以下步骤：

将锆合金基体用200目、400目、600目、800目、1200目砂纸依次打磨后，对锆合金基体进行清洗与喷砂；

放入喷涂装置固定好后，在喷涂前，在不用送粉气，不送粉的情况下，通过等离子火焰对基体表面经行加热。

5.一种锆合金表面等离子喷涂重熔Cr/FeCrAl涂层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)锆合金基体的预处理方法：

将锆合金基体用200目、400目、600目、800目、1200目砂纸依次打磨后，对锆合金基体进行清洗与喷砂；

放入喷涂装置固定好后，在喷涂前，在不用送粉气，不送粉的情况下，通过等离子火焰对基体表面经行加热；

(2)等离子喷涂工艺：

将尺寸在15-5微米之间的FeCrAl粉末在150℃烘箱里烘干两小时后倒入送粉装置中，将进行预处理过的锆合金置于喷涂设备上，对其进行喷涂，具体参数为：

主气：氩气，气体流量40L·min^-1，辅气：氢气，气体流量8L·min^-1，送粉气气体流量：8L·min^-1，送粉率：18g·min^-1，电流：500A，电压：60V，喷距：140mm，喷枪移速：100mm/s，道次：2。

(3)FeCrAl涂层重熔工艺：

FeCrAl涂层喷涂结束后，关闭送粉装置与气流，对FeCrAl涂层进行竖直重熔，具体参数为：

主气：氩气，气体流量40L·min^-1，辅气：氢气，气体流量8L·min^-1，电流：500A，电压：60V，喷距：50mm，喷枪移速：2mm/s，道次：1。

(4)在重熔后的FeCrAl上等离子喷涂Cr层

FeCrAl涂层喷涂结束后，将已经经过在150℃烘箱里烘干的尺寸在15-25微米之间的Cr粉末倒入送粉装置中，打开送粉装置进行喷涂，具体参数为：

主气：氩气，气体流量40L·min^-1，辅气：氢气，气体流量8L·min^-1，送粉气气体流量：8L·min^-1，送粉率：18g·min^-1，电流：550A，电压：60V，喷距：140mm，喷枪移速：120mm/s，道次：2。