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专利号: 2021108543862
申请人: 燕山大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-16
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种高温合金与热障涂层一体化成型的方法,包括以下步骤:采用选区激光熔化成形技术依次在基板上制备高温合金、过渡层和热障涂层;

所述过渡层的制备方法包括:在高温合金上逐层进行过渡层粉末的铺设和激光熔化成形,得到过渡层;

所述过渡层粉末包括高温合金粉末和热障涂层粉末;沿高温合金到热障涂层的方向上,每层过渡层粉末中高温合金粉末的含量逐层降低,热障涂层粉末的含量逐层升高。

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述高温合金粉末包括镍基高温合金粉末、铁基高温合金粉末或钴基高温合金粉末。

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述铁基高温合金粉末的化学成分按质量百分比计包括:Cr 15.0~26.0%、Ni 15.0~50.0%,Mo 0.90~7.0%、A1≤3.0%、Ti≤

3.50%、Nb 0.25~5.50%、C≤0.12%、Si≤1.0%、Mn≤2.0%、P≤0.025%、S≤0.030%、Cu≤0.5%、W≤10.0%、V 0.10~1.50%、B≤0.015%、Ce≤0.050%和余量的Fe。

4.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述高温合金粉末的粒径为15~70μm。

5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述热障涂层粉末包括YSZ、莫来石、CeO2和YSZ的混合粉末、Al2O3和YSZ的混合粉末、Yb2O3稳定的ZrO2、Er2O3稳定的ZrO2、Dy2O3稳定的ZrO2、HfO2‑Y2O3、La2Zr2O7或MMeAl11O19;所述MMeAl11O19中的M为La或Nd,Me为碱土金属。

6.根据权利要求1或5所述的方法,其特征在于,所述热障涂层粉末的粒径为100~200μm。

7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,每层过渡层粉末的激光熔化成形的工艺参数独立地包括:激光功率为200~500W,扫描速度为400~2000mm/s,扫描间距为0.06~

0.12mm。

8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,每层过渡层粉末的铺设包括:将高温合金粉末和热障涂层粉末同时送粉至待激光熔化区域。

9.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述过渡层的总厚度为0.2~0.5mm。

10.权利要求1~9任意一项所述方法制备得到的带有热障涂层的合金材料,包括在高温合金上依次设置的过渡层和热障涂层;

所述过渡层包括高温合金和热障涂层颗粒;所述过渡层中的热障涂层颗粒沿高温合金到热障涂层的方向呈递增的梯度分布;

所述高温合金与过渡层以及过渡层与热障涂层之间为冶金结合。