[发明专利]超音速火焰喷涂高结合强度涂层的方法

说明书

本发明的超音速火焰喷涂高结合强度涂层的方法，属于热喷涂加工技术领域，解决现有技术中的装置拔销效率低的技术问题。S101:对镍基合金材料零件基体的涂层部位表面进行清洁粗糙化处理；S102:喷涂前对经清洁粗糙化处理后的镍基合金材料零件基体进行预热；S103:配置镍铬铁粉末，并用超音速火焰喷枪喷涂在镍基合金材料零件基体涂层部位表面进行配图以形成镍铬铁涂层,超音速火焰喷枪在喷涂镍铬铁涂层时，以氧气和氢气为工作气且送粉载气为氩气，形成高速火焰，以将所述镍铬铁粉末加热至半熔融状态，以半固态沉积到基体表面形成涂层。该方法获得厚度范围0.1‑1.5mm，结合强度大于70MPa的修复涂层的喷涂工艺新方法，以解决工业生产中急需解决的问题。

技术领域

本发明属于热喷涂加工技术领域，尤其涉及一种超音速火焰喷涂高结合强度涂层的方法。

背景技术

高温合金零件具有组织结构稳定、抗氧化能力强和工作温度高等优异性能。在航空发动机和燃气轮机等部件中得到广泛应用。但由于在机械加工过程中，因技术水平、人为因素、周转运输等原因，亦会导致出现尺寸超差、碰划伤等基体损伤。同时，此类零件在高温、高压、高腐蚀以及振动磨损等工作环境中长期服役，易导致发生局部磨损、掉快、烧蚀等损伤，严重制约产品的安全和寿命。

采用不同的表面工程技术可以有效恢复损伤零件的尺寸和性能，为高温合金综合服役性能的保持和再生提供了可行的途径。因镍基高温合金粉末属自熔性合金粉末，具有优良的综合性能，其耐腐蚀、抗氧化性、耐热、耐低应力磨粒磨损及良好的冲击韧性。熔点低，固液相温度区间宽，对多种基体有良好的粘接性能。其制备的涂层具备致密、耐高温氧化、耐腐蚀性能等特性。但传统工艺喷涂温度较高，制备的涂层中应力较大，因此可修复的范围，受到性能和尺寸限制。现有工艺可修复的尺寸最高为0.7mm，对应的结合强度最高可达48.2Mpa，现有水平已无法满足生产的需求，如何制备高结合强度修复涂层，是工业生产急需解决的技术难题。

采用一般的喷涂参数对镍基合金材料零件基体喷涂部位进行喷涂，所获得的涂层结合强度一般只有28-48Mpa。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的目的在于提供一种超音速火焰喷涂高结合强度涂层的方法，至少解决现有技术中的修复方式效率较低且涂层结合强度一般只有28-48Mpa的技术问题。本案的技术方案有诸多技术有益效果，见下文介绍：

提供一种超音速火焰喷涂高结合强度涂层的方法，适用于航空发动机中高温合金零件损伤后的修复，所述高温合金零件为镍基合金材料零件，所述包括：

S101:对镍基合金材料零件基体的涂层部位表面进行清洁粗糙化处理；

S102:喷涂前对经清洁粗糙化处理后的镍基合金材料零件基体进行预热；

S103:配置镍铬铁粉末，并用超音速火焰喷枪喷涂在镍基合金材料零件基体涂层部位表面进行配图以形成镍铬铁涂层,超音速火焰喷枪在喷涂镍铬铁涂层时，以氧气和氢气为工作气且送粉载气为氩气，形成高速火焰，以将所述镍铬铁粉末加热至半熔融状态，以半固态沉积到基体表面形成涂层。

与现有技术相比，本发明提供的技术方案包括以下有益效果：

采用本发明的工艺方法，在工程零件表面超音速火焰喷涂修复涂层，扩大了喷涂修复涂层的适用对象，解决了工业生产提出的技术任务。在镍基合金材料零件基体表面上喷涂修复涂层，可修复尺寸范围可达0.1-1.5mm，并且该涂层结合强度可达70MPa以上，其次，采用本发明的工艺方法，在镍基合金材料零件基体表面上喷涂修复涂层，该涂层微观组织致密，结构优异，最后本发明的制备方法简单、操作方便、实用性强，易于推广，为高温合金零件表面损伤修复提供了新方向。

附图说明