[发明专利]一种用于提高镍基合金表面抗高温氧化性能的方法

说明书

本发明公开了一种用于提高镍基合金表面抗高温氧化性能的方法，对多层涂层粉末模型进行受力分析，得到涂层粉末配比模型，公开了如何选择粉末形状和配比；接着，采用热喷涂工艺，将完成配比的所述涂层粉末预置到预处理后的基体表面；最后，利用电子束熔覆对所述基体预置涂层进行改性，使粉末涂层全熔基体微熔，熔合区元素相互扩散，得到冶金结合涂层，本发明选择合适粒度的粉末制备高温防护涂层，可提高基体抗高温氧化性能。

技术领域

本发明涉及表面改性防护技术领域，尤其涉及一种用于提高镍基合金表面抗高温氧化性能的方法。

背景技术

Inconel718合金是一种沉淀强化型—镍基高温合金，是用量最大的镍基高温合金，也是现阶段航空工业最为关键的高温合金之一，广泛应用于航空发动机涡轮盘、紧固件与叶片等热端部位，服役环境异常恶劣。这种热端部件要求承受高温氧化和高温腐蚀，使用环境极为苛刻往往伴随着高转速、高温以及热应力，但是目前该材料在抗高温氧化性能比较弱。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于提高镍基合金表面抗高温氧化性能的方法，提高镍基合金表面抗高温氧化性能。

为实现上述目的，本发明提供了一种用于提高镍基合金表面抗高温氧化性能的方法，包括：

对多层涂层粉末模型进行受力分析，得到涂层粉末配比模型；

采用热喷涂工艺，将完成配比的所述涂层粉末预置到预处理后的基体表面；

利用电子束熔覆对所述基体预置涂层进行改性，得到冶金结合涂层。

其中，对多层涂层粉末模型进行受力分析，得到涂层粉末配比模型，包括：

对获取的多层均匀的涂层粉末模型中的第一层和第二层涂层粉末进行受力分析，并结合对应的电子束作用力，将得到的水平推力和阻力相等时，得到涂层粉末配比模型。

其中，采用热喷涂工艺，将完成配比的所述涂层粉末预置到预处理后的基体表面，包括：

利用100℃～200℃的焰流温度对预处理后的基体进行预热，并将根据所述涂层粉末配比模型完成粉末配比的所述涂层粉末加热到熔融或半熔融状态，同时喷射到预处理后的所述基体表面。

其中，利用电子束熔覆对所述基体预置涂层进行改性，得到冶金结合涂层，包括：

在高压电场下，利用聚束极将发射出来的电子汇聚成电子束，并轰击到距离电子枪120～300mm预置涂层后的所述基体上，同时利用所述电子束的能量转换，将所述涂层全部熔化，同时将所述基体指定部分熔化，得到冶金结合涂层。

其中，所述方法还包括：

熔覆工艺的参数范围为焊室真空度3.5×10^-2Pa、枪室真空度4.4×10^-3Pa，扫描功率0～9kW，加速电压为0～60kV，扫描束流40～80mA、聚焦电流300～380mA、扫描速度400～800mm/min，扫描形状为圆形，频率为600f/H_Z。

本发明的一种用于提高镍基合金表面抗高温氧化性能的方法，对多层涂层粉末模型进行受力分析，得到涂层粉末配比模型，公开了如何选择粉末形状和配比；接着，采用热喷涂工艺，将完成配比的所述涂层粉末预置到预处理后的基体表面；最后，利用电子束熔覆对所述基体预置涂层进行改性，使粉末涂层全熔基体微熔，熔合区元素相互扩散，得到冶金结合涂层，本发明选择合适粒度的粉末制备高温防护涂层，可提高基体抗高温氧化性能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。