一种金属掺杂改性透平叶片激光熔覆表面涂层的制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109778184A(43)申请公布日2019.05.21(21)申请号201910189529.5C22C38/02(2006.01)(22)申请日2019.03.13C22C38/04(2006.01)(71)申请人西安文理学院地址710065陕西省西安市雁塔区太白南路168号(72)发明人刘明霞赵泽妮谢燕翔畅庚榕戴君余历军付福兴何斌锋(74)专利代理机构西安通大专利代理有限责任公司61200代理人姚咏华(51)Int.Cl.C23C24/10(2006.01)C22C38/44(2006.01)C22C38/42(2006.01)C22C38/48(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图2页(54)发明名称一种金属掺杂改性透平叶片激光熔覆表面涂层的制备方法(57)摘要本发明公开了一种金属掺杂改性透平叶片激光熔覆表面涂层的制备方法，包括：17-4PH不锈钢叶片基体材料清洁预处理；在17-4PH粉末中掺杂Mo粉，在球磨机中充分混合均匀，烘干炉中加热烘干，作为激光熔覆复合粉末备用；氩气条件下，采用激光熔覆工艺，将激光熔覆复合粉末熔覆在预处理后的17-4PH不锈钢叶片基体上；对涂层进行微观结构分析和性能检测。其硬度高、耐蚀性优异、结构稳定性良好且与基体冶金结合，成本合理，可较好地满足透平动力机械工程服役要求。CN109778184ACN109778184A权利要求书1/1页1.一种金属掺杂改性透平叶片激光熔覆表面涂层的制备方法，其特征在于，包括下述步骤：1)对17-4PH不锈钢叶片基体材料进行清洁和预处理；2)在17-4PH粉末中掺杂质量比为1.0～4.0wt％的Mo粉，将混合粉末倒入球磨机中充分混合均匀，之后放入烘干炉中加热烘干，作为激光熔覆复合粉末备用；3)采用光纤激光设备，以氩气作为载气条件下，采用激光熔覆工艺，将步骤2)中的激光熔覆复合粉末熔覆在步骤1)预处理后的17-4PH不锈钢叶片基体上；4)待熔覆完毕，对涂层进行微观结构分析和性能检测。2.根据权利要求1所述的金属掺杂改性透平叶片激光熔覆表面涂层的制备方法，其特征在于，所述步骤1)中，对17-4PH不锈钢叶片表面先用水磨砂纸进行打磨，再经喷砂处理，而后用酒精或丙酮进行超声波清洗、烘干。3.根据权利要求1所述的金属掺杂改性透平叶片激光熔覆表面涂层的制备方法，其特征在于，所述步骤2)中，Mo粉与17-4PH粉末纯度≥99.9％。4.根据权利要求1所述的金属掺杂改性透平叶片激光熔覆表面涂层的制备方法，其特征在于，所述步骤2)中，在行星式球磨机中充分混合60～120min，球磨机转速200r/min，之后在150℃下烘干3～5h。5.根据权利要求1所述的金属掺杂改性透平叶片激光熔覆表面涂层的制备方法，其特征在于，所述复合粉末质量百分比配比为：1.0～4.0％Mo；15.0～16.0％Cr；3.5～4.5％Ni；2.8～3.5％Cu；0.15～0.35％Nb；C<0.05％；Si<1.0％；Mn<0.5％；S<0.03％；P<0.03％；71.0～76.0％Fe。6.根据权利要求1所述的金属掺杂改性透平叶片激光熔覆表面涂层的制备方法，其特征在于，所述复合粉末粒度为45～110μm，粉末球形度≥95％。7.根据权利要求1所述的金属掺杂改性透平叶片激光熔覆表面涂层的制备方法，其特征在于，所述步骤3)中，采用半导体光纤激光器，采用同轴送粉方式，激光功率1200～1500W，扫描速度600～800mm/min，送粉压力0.3MPa，送粉电压20V，Ar气压0.05MPa，将激光熔覆复合粉末熔覆在预处理后的17-4PH不锈钢叶片基体上，搭接率33.3％～66.7％。8.根据权利要求1所述的金属掺杂改性透平叶片激光熔覆表面涂层的制备方法，其特征在于，所述步骤3)中，通过多道熔覆使激光熔覆涂层总厚度控制在300～2000μm。9.一种权利要求1-8任一项所述方法制备的金属掺杂改性透平叶片激光熔覆表面涂层，其特征在于，涂层金相组织为树枝状马氏体和奥氏体的混合二重组织结构，且以板条状2马氏体为主，硬度290～405HV0.1，合金层平均腐蚀速率为0.55～1.68g/(m·h)。2CN109778184A说明书1/5页一种金属掺杂改性透平叶片激光熔覆表面涂层的制备方法技术领域[0001]本发明属于表面工程技术领域，特别涉及一种金属掺杂改性17-4PH叶片用马氏体不锈钢激光熔覆表面耐蚀耐磨涂层的设计制备方法，该方法属于透平动力机械工程再制造领域的一种表面防护新材料应用技术。背景技术[0002]随着循环经济的大力发展，高炉能量回收透平(简称TRT)在我国冶金领域获得了广泛应用，有效降低了工业废气的排放，取得了良好经