[发明专利]一种工件表面防腐涂层的制备方法

说明书

本发明公开了一种工件表面防腐涂层的制备方法，该制备方法包括以下步骤：对待加工的基体表面进行清理；对清理后的基体表面进行喷砂粗化处理；采用Ni‑Cr‑Si‑B复合粉末进行涂层制备，通过燃烧喷涂气体，对待加工的基体表面进行喷涂，直至完成涂层加工。通过利用爆炸喷涂工艺将Ni‑Cr‑Si‑B粉末制备成高致密性防腐涂层。

技术领域

本发明涉及合金材料的防腐领域，具体为一种工件表面防腐涂层的制备方法。

背景技术

燃气轮机是海军舰船的主要动力装置，该动力装置的关键部件的防腐对其服役期限长短及性能起着重要的作用，燃气轮机中共存在多个铁基变形高温合金构成的零部件，对于该类金属的防腐研究尤为必要。

目前，各型号燃气轮机要求在燃烧室部件喷涂焊料Ni82CrSiB，喷涂方法为等离子喷涂，等离子喷涂制备的Ni-Cr-Si-B涂层孔隙率较大，结合强度偏低约为20MPa左右，喷涂后需在1030℃左右进行热处理以使Ni-Cr-Si-B涂层重熔减小涂层孔隙率，并与基体材料产生浅层扩散层提高结合力，才能够满足发动机零件防腐及其可靠性要求，而发动机零组件大多是由多种材料组合而成，喷涂后热处理给部分零件整体工艺流程安排带来很大的限制和不便。

因此需要一种普适性的防腐涂层制备方法来解决现有工艺的局限性。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种工件表面防腐涂层的制备方法，通过利用爆炸喷涂工艺将Ni-Cr-Si-B粉末制备成高致密性防腐涂层。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种工件表面防腐涂层的制备方法，该制备方法包括以下步骤：

对待加工的基体表面进行清理；

对清理后的基体表面进行喷砂粗化处理；

采用Ni-Cr-Si-B复合粉末进行涂层制备，通过燃烧喷涂气体，对待加工的基体表面进行喷涂，直至完成涂层加工。

进一步的，在加工开始前，对非加工表面进行防护；其中，防护通过使用工装或耐温胶带进行遮蔽。

进一步的，所述喷砂粗化处理采用氧化铝砂作为喷砂介质，风压采用0.10-0.20MPa，吹砂后表面平均粗糙度Ra2-4μm。

进一步的，表面进行清理采用丙酮或者汽油。

进一步的，采用乙炔、丙烷与氧气作为燃烧喷涂气体。

进一步的，喷涂中，乙炔的压力为1.0bar-1.2bar，丙烷的压力为0.7bar-2.0bar，氧气的压力为0.7bar-2.0bar；采用氮气或氩气作为Ni-Cr-Si-B复合粉末的喂料载气。

进一步的，喷涂中，乙炔的气阀口直径为2.0mm，充气时间为5ms-53ms，丙烷的气阀口直径为1.8mm，充气时间为5ms-43ms，氧气的气阀口直径为2.2mm，充气时间为5ms-53ms。

进一步的，喷涂中，喷涂距离为180mm～220mm，爆炸频率2-10次/秒，单次喷涂的沉积厚度0.01mm-0.03mm。

进一步的，对待加工的基体表面进行多次循环喷涂，最终得到厚度0.05mm-0.30mm的防腐涂层。

进一步的，Ni-Cr-Si-B复合粉末制备的涂层中，包括6-8wt％的Cr，2.75-3.5wt％的B，4-5wt％的Si，余量为Ni。

与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：

本发明提供一种工件表面防腐涂层的制备方法，通过利用爆炸喷涂工艺将Ni-Cr-Si-B粉末制备成高致密性防腐涂层，通过提供的防腐涂层的制备方法制备的涂层孔隙率在1％以内，涂层与基体结合强度可达到50MPa以上。