一种DD6单晶高温合金叶片的料浆型渗铝硅防护方法.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(10)申请公布号CNCN103614691103614691A(43)申请公布日2014.03.05(21)申请号201310597812.4C23C10/04(2006.01)(22)申请日2013.11.21(71)申请人沈阳黎明航空发动机（集团）有限责任公司地址110043辽宁省沈阳市大东区东塔街6号(72)发明人牛静张尊礼张凡云王蔓施国梅(74)专利代理机构沈阳东大专利代理有限公司21109代理人郑虹(51)Int.Cl.C23C10/26(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书5页说明书5页附图2页附图2页(54)发明名称一种DD6单晶高温合金叶片的料浆型渗铝硅防护方法(57)摘要一种DD6单晶高温合金叶片的料浆型渗铝硅防护方法属热处理领域。按照以下步骤进行：（1）料浆配置：将渗剂、粘结剂、乙醇溶液混合制成料浆；（2）渗铝硅：将DD6单晶高温合金低压涡轮工作叶片表面用丙酮清洗烘干后，用高温胶带保护非渗表面，然后利用喷枪将配置好的料浆均匀喷涂到叶片流道表面，喷涂后在烘箱内烘干2h，将叶片装在渗铝硅炉的渗罐中，在氩气气氛中在700～750℃下保温2～3h，将渗罐从炉内吊出，同时关闭氩气和排气阀阀门，待冷却至80℃以下可打开渗罐取出叶片，渗铝硅完成后，用真空炉对叶片进行900℃×16h的二次时效扩散，制备出符合设计要求0.02mm~0.04mm的渗铝硅层。本发明在零件上可以局部涂覆涂层；可用较简单的方法制取复杂的多组分涂层。CN103614691ACN103649ACN103614691A权利要求书1/1页1.一种DD6单晶高温合金叶片的料浆型渗铝硅防护方法，其特征在于按照以下步骤进行：（1）料浆配置将质量百分比20～30%的镍铝合金粉和70~80%的硅粉混合，再加入上述两种粉末总质量3～5%的氯化铵，将以上三种粉末放入球磨罐中进行球磨、焙烧后制成渗剂；将聚乙烯醇、水按体积比2：9混合，搅拌均匀后添加乙醇溶液稀释，制成粘结剂；所添加乙醇溶液的体积为聚乙烯醇、水溶液体积的1.5倍；再将渗剂、粘结剂、乙醇溶液混合制成料浆；其中渗剂的质量与粘结剂、乙醇溶液的体积比为100g：30ml：100ml比例；（2）渗铝硅将DD6单晶高温合金低压涡轮工作叶片表面用丙酮清洗烘干后，用高温胶带保护非渗表面，然后利用喷枪将配置好的料浆均匀喷涂到叶片流道表面，喷涂后在烘箱内烘干2h，将叶片装在渗铝硅炉的渗罐中，在氩气气氛中在700～750℃下保温2～3h，将渗罐从炉内吊出，同时关闭氩气和排气阀阀门，待冷却至80℃以下可打开渗罐取出叶片，渗铝硅完成后，用真空炉对叶片进行900℃×16h的二次时效扩散，制备出符合设计要求0.02~0.04mm的渗铝硅层。2.根据权利要求1所述的一种DD6单晶高温合金叶片的料浆型渗铝硅防护方法，其特征在于所述乙醇溶液为质量百分比为70%的乙醇水溶液。2CN103614691A说明书1/5页一种DD6单晶高温合金叶片的料浆型渗铝硅防护方法技术领域[0001]本发明创造属热处理领域，特别涉及一种DD6单晶高温合金叶片的料浆型渗铝硅防护方法。背景技术[0002]叶片是航空发动机的重要热端部件，在工作条件下其表面存在高温氧化腐蚀现象。为了延长叶片使用寿命，其表面防护方法一直备受世界各国关注。DD6单晶高温合金，是近年来开发的第二代单晶高温合金。与等轴或定向镍基高温合金相比DD6单晶高温合金具有更高的工作温度，因而被逐渐应用于航空发动机涡轮叶片的制造，是未来发动机的发展方向，提高发动机涡轮前温度会使单晶涡轮叶片的工作条件更为苛刻，叶片的腐蚀与氧化便成为发动机设计的一项技术难题，目前高温合金叶片的表面防护涂层主要分为以下几种：①铝化物涂层②改性铝化物涂层③包覆涂层④热障涂层。其中料浆型渗铝硅属于改性铝化物涂层法。铝化物涂层是最早发展的表面防护涂层，其防护效果一般。包覆涂层和热障涂层是近年发展的两类涂层，可以根据工作条件调整成分制备抗氧化型涂层和耐腐蚀性涂层，但是生产成本较高，对设备也有较高要求，适用范围受限。铝硅的改性铝化物涂层，抗高温氧化、耐热腐蚀性能优越，而且成本较铂铝防护涂层低廉，因而得到广泛应用。铝硅防护涂层可以通过多种方法制备，如固体法、气体法、料浆法、化学气相沉积法。固体法是将需要涂覆的零件置于容器内，容器用粉状混合物填充。这种混合物通常含有构成涂层的金属或合金的粉末及卤素的盐类和中性物质的活化剂。固体法与其他方法的重要差别在于零件装入呈粉末状的混合物中(其中加入活化剂)，金属与混合物中的活化剂反应形成气态化合物。固体法简单，无须使用复杂的夹具和设备，主要是用以制取没有气孔和没有剥落缺陷的高质量均匀涂层。气体法和化学气相沉积法均是用