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专利号: 2022107155012
申请人: 江苏理工学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-12-30
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种钼合金表面高温热障涂层的制备方法,其特征在于,该方法包括如下步骤:S1、钼合金板材预处理:对钼合金板材表面进行打磨抛光,去除表面氧化皮,然后超声清洗,吹干,待用;

S2、配制中间层材料:所述的中间层材料为氧化锆粉末;

S3、配制热障涂层材料:所述的热障涂层材料由如下组分构成:Cr粉末2.0‑5.0wt%;Ti粉末1.0‑2.0wt%;Ni粉末2.0‑3.0wt%;Mn粉末0.1‑0.5wt%;B粉末0.5‑1.0wt%以及余量MoSi2粉末;

S4、制备中间层:将所述中间层材料涂抹在经预处理后的所述钼合金板材表面,然后烧结形成所述中间层;

S5、制备预置粉末涂层:将所述热障涂层材料与粘结剂混合形成涂覆浆料,然后将所述涂覆浆料涂抹于所述中间层上,干燥后得到所述预置粉末涂层;

S6、制备高温热障涂层:对所述预置粉末涂层进行激光熔覆,在所述中间层上获得高温热障涂层。

2.根据权利要求1所述的一种钼合金表面高温热障涂层的制备方法,其特征在于,步骤S1、钼合金板材预处理:其中所述的钼合金板材的厚度为3‑10mm。

3.根据权利要求1所述的一种钼合金表面高温热障涂层的制备方法,其特征在于,步骤S2、配制中间层材料:所述的中间层材料为氧化锆粉末,并进行球磨;其中所述的氧化锆粉末的纯度不小于99%;球磨转速为100‑150rpm,球磨时间为10‑15小时,且球磨后氧化锆粉末颗粒的粒径为8‑10μm。

4.根据权利要求1所述的一种钼合金表面高温热障涂层的制备方法,其特征在于,步骤S3、配制热障涂层材料:所述热障涂层材料的配制过程为:按质量分数,将所述Cr粉末2.0‑

5.0wt%、Ti粉末1.0‑2.0wt%、Ni粉末2.0‑3.0wt%、Mn粉末0.1‑0.5wt%、B粉末0.5‑

1.0wt%以及余量MoSi2粉末进行混合并球磨,获得以MoSi2粉末为主的混合合金粉末;其中:球磨转速为120‑150rpm,球磨时间为12‑15小时。

5.根据权利要求4所述的一种钼合金表面高温热障涂层的制备方法,其特征在于,步骤S3、配制热障涂层材料:球磨后各粉末的粒径如下:Cr粉末纯度不低于97%,粉末粒径为3‑4μm;

Ti粉末纯度不低于95%,粉末粒径为3‑5μm;

Ni粉末纯度不低于97%,粉末粒径为4‑6μm;

Mn粉末纯度不低于98%,粉末粒径为2‑3μm;

B粉末纯度不低于95%,粉末粒径为2‑3μm;

MoSi2粉末纯度不低于99%,粉末粒径为3‑5μm。

6.根据权利要求1所述的一种钼合金表面高温热障涂层的制备方法,其特征在于,步骤S4、制备中间层:将所述中间层材料涂抹在经预处理后的所述钼合金板材表面,然后采用放电等离子烧结法,烧结形成0.1‑0.5mm厚的中间层。

7.根据权利要求6所述的一种钼合金表面高温热障涂层的制备方法,其特征在于,步骤S4、制备中间层:其中所述的放电等离子烧结法工艺参数为:烧结温度1800‑2000℃、烧结压力30‑40MPa、烧结时间5‑7分钟。

8.根据权利要求1所述的一种钼合金表面高温热障涂层的制备方法,其特征在于,步骤S5、制备预置粉末涂层:将所述热障涂层材料与粘结剂混合形成涂覆浆料,然后将所述涂覆浆料涂抹于所述中间层上,干燥后得到所述预置粉末涂层;其中:所述的粘结剂为丙酮;所述热障涂层材料与所述粘结剂的质量比为1:(0.6‑1);所述预置粉末涂层的厚度为1‑2mm,在110‑130℃下干燥5‑15分钟。

9.根据权利要求1所述的一种钼合金表面高温热障涂层的制备方法,其特征在于,步骤S6、制备高温热障涂层:对所述预置粉末涂层进行激光熔覆,在所述中间层上获得1‑2mm厚的高温热障涂层;其中:所述的激光熔覆是在YLS‑4000激光表面改性设备上进行,激光工艺参数为高度20mm、光斑直径4.2mm、搭接率30%、激光功率为3000‑3500W、扫描速度为5‑8mm/s、氩气气流量为10‑20L/min。