一种钴铬钨耐磨涂层的超音速火焰喷涂工艺.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CN109722618A(43)申请公布日2019.05.07(21)申请号201711014255.3(22)申请日2017.10.26(71)申请人沈阳黎明国际动力工业有限公司地址110000辽宁省沈阳市浑南新区浑南东路15号(72)发明人丁志伟张进赵永岗(51)Int.Cl.C23C4/129(2016.01)C23C4/02(2006.01)C23G5/032(2006.01)C23C4/08(2016.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称一种钴铬钨耐磨涂层的超音速火焰喷涂工艺(57)摘要本发明涉及一种制备钴铬钨耐磨涂层的超音速火焰喷涂工艺，属于热喷涂制备钴铬钨涂层技术领域。主要包括：喷涂前准备、清洗除油、烘干、用耐高温胶带进行吹砂保护、刚玉砂吹砂、超音速火焰喷涂、零件清理等步骤。采用该工艺对美国GE公司某燃气轮机零件表面喷涂钴铬钨涂层，满足设计要求的涂层厚度，而且制备的涂层孔隙率小于1%，涂层组织致密无氧化物和裂纹，涂层与基体结合强度高，硬度符合GE相关标准。该工艺已达到世界先进水平。CN109722618ACN109722618A权利要求书1/1页1.一种钴铬钨耐磨涂层的超音速火焰喷涂工艺，其特征在于：包括如下步骤：（1）喷涂前准备，喷涂前将热喷涂用钴铬钨粉末放在80℃～90℃的烘箱内烘干1h～2h；（2）清洗，用脱脂棉蘸丙酮对零件进行仔细的刷洗，彻底除去表面的油污和其它杂物，除油后用干净的压缩空气吹干;（3）吹砂前保护，用耐高温胶带保护好零件的非吹砂表面及少部分喷涂区域（便于测量试样和涂层的厚度），一定要确保非吹砂表面不受损伤,耐高温胶带不得遮蔽吹砂表面;（4）吹砂，采用自动吹沙机吹沙，吹砂机具有0～0.6MPa可调风压气源，并配有油水分离器,工艺要求：1）吹砂后的零件表面应是均匀无金属光泽的粗糙表面，不允许有漏吹或过吹现象;2）吹砂后的零件表面应保持良好的清洁状态，避免吹砂表面污染，如：手印、各种沾染凝聚物等，将零件表面的浮灰用经过油水分离器过滤的、洁净的压缩空气吹干净;3）吹砂后要求在2h内进行喷涂，若超过规定的时间，必须进行重新吹砂;（5）喷涂，在规定的区域内超音速火焰喷涂钴铬钨;1）用干净的压缩空气将零件表面的浮灰清除，去除保护胶带并固定在专用夹具上;2）按一定的参数对零件进行喷涂，注意喷涂角度和走枪速度;3）安装冷却装置，调整冷却树的距离与风压;清理，喷涂完毕，拆除喷涂保护夹具及胶带，并清理零件表面的浮灰，做好标记。2.如权利要求1所述吹砂的具体方法，其特征在于：压力式吹砂机，使用20目白刚玉砂，风压控制在0.05~0.20MPa，吹砂距离在80~120mm，吹砂角度60～85°。3.如权利要求1所述喷涂的具体方法，其特征在于：使用氢气作为燃气，压力85±10psi，流量1500±50SCFH；氧气压力70±10psi，流量550±30SCFH；使用氩气作为送粉气，压力55±5psi，流量55SCFH；每喷涂一定时间应中断喷涂，进行冷却，保证零件温度不大于200℃；喷涂距离180±10mm。2CN109722618A说明书1/3页一种钴铬钨耐磨涂层的超音速火焰喷涂工艺技术领域[0001]本发明属于热喷涂制备钴铬钨涂层技术领域，特别涉及一种钴铬钨耐磨涂层的超音速火焰喷涂工艺。背景技术[0002]钴铬钨涂层能耐各种类型磨损和腐蚀以及高温氧化，广泛应用于航空喷气发动机，工业燃气轮机等关键部件上。某燃气轮机零件表面也需要热喷涂该涂层。钴铬钨涂层属于硬质合金涂层，涂层硬而脆，热喷涂过程中易氧化，在涂层组织中产生氧化物，影响涂层质量。超音速火焰喷涂（HVOF），具有极高的焰流速度和较低的温度，在喷涂金属碳化物和金属合金等材料方面具有明显的优势，国外通常采用超音速火焰喷涂钴铬钨涂层。相关技术标准对于采用HVOF方法制备的钴铬钨涂层有着严格要求。为满足客户需要，顺利实现批产，急需进行大量现场试验以及技术攻关。发明内容[0003]针对现有技术存在的问题，本发明提供一种钴铬钨耐磨涂层的超音速火焰喷涂工艺，该工艺方法制备出的钴铬钨涂层的硬度和金相满足客户要求，氧化物少，孔隙率低。本发明采用的技术方案如下：喷涂前准备，喷涂前将喷涂用钴铬钨粉末放在80℃～90℃的烘箱内烘干1h～2h；清洗，用脱脂棉蘸丙酮对零件进行仔细的刷洗，彻底除去表面的油污和其它杂物，除油后用干净的压缩空气吹干；吹砂前保护，用耐高温胶带保护好零件的非吹砂表面及少部分喷涂区域（便于测量试样和涂层的厚度），一定要确保非吹砂表面不受损伤。耐高温胶带不得遮蔽吹砂表面；吹砂，采用自动吹沙机吹沙，吹砂机具有0～0.6MPa可调风压气源，并配有油水分离器。压力式吹砂机，使用20目白