[发明专利]大尺寸工件表面Ti3SiC2基复合材料涂层及等离子堆焊制备方法

权利要求书

1.一种大尺寸工件表面Ti₃SiC₂基复合材料涂层等离子堆焊制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：

S1.按重量百分比计，称量60-75wt.％的Ti粉，20-30wt.％的SiC粉，5-10wt.％的C粉；

S2.将称量好的Ti粉、SiC粉、C粉分别在无水乙醇中超声分散；

S3.将超声分散后的Ti粉、SiC粉、C粉进行球磨；

S4.将充分球磨混合后形成的物料，通过喷雾干燥法制得的微米团聚颗粒；

S5.对制得的微米团聚颗粒进行干燥，筛分干燥后的微米团聚颗粒作为等离子堆焊原始粉末；

S6.对金属基体进行预处理；

S7.通过同步送粉等离子堆焊技术，利用S5中筛分干燥后的微米团聚颗粒，在步骤S6中的基体上制备Ti₃SiC₂复合材料涂层；

S8.将Ti₃SiC₂复合材料涂层及其金属基体保温后，缓冷消除应力。

2.根据权利要求1所述的大尺寸工件表面Ti₃SiC₂基复合材料涂层的制备方法，其特征在于，所述步骤S3具体包括：将超声分散后的Ti粉、SiC粉、C粉一并装入行星式球磨罐中进行球磨，其中球料比为5:1，转速为300r/min，球磨时间为12h。

3.根据权利要求1所述的大尺寸工件表面Ti₃SiC₂基复合材料涂层的制备方法，其特征在于，所述步骤S4具体包括：将充分球磨混合后形成的物料，通过喷雾干燥法制得的微米团聚颗粒，其中，喷雾干燥雾化压力为0.5MPa，环境温度为200℃，出口温度为100℃。

4.根据权利要求1所述的大尺寸工件表面Ti₃SiC₂基复合材料涂层的等离子堆焊制备方法，其特征在于，所述步骤S5具体包括：对制得的微米团聚颗粒进行干燥，其中，干燥温度为120℃，干燥时间为240min，并筛分干燥后的微米团聚颗粒作为等离子堆焊原始粉末，筛分时，使用直径为30-80μm的筛网进行筛分。

5.根据权利要求1所述的大尺寸工件表面Ti₃SiC₂基复合材料涂层的制备方法，其特征在于，所述步骤S6具体包括：用细砂纸将不锈钢基体打磨干净后表面喷砂处理，其中，喷砂料直径为1.5mm、喷砂时间为10min，然后放入电炉中预热，预热温度为300℃。

6.根据权利要求1所述的大尺寸工件表面Ti₃SiC₂基复合材料涂层的制备方法，其特征在于，所述步骤S7中，同步送粉等离子堆焊技术中，各项工艺参数为：工作电流120-160A、送粉气压60-80L/h，保护气压800-1000L/h，送粉量10-30rpm，焊枪与基体间距10-30mm，焊枪移动速度0.5-1.0mm/s，焊枪摆动速度20-30mm/s，摆动宽度12-20mm。

7.一种大尺寸工件表面Ti₃SiC₂基复合材料涂层等离子堆焊制备方法，其特征在于，所述大尺寸工件表面Ti₃SiC₂基复合材料涂层根据权利要求1-6任一项所述的制备方法制备获得。