一种重型燃机涡轮叶片热障涂层的制备方法.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CN105369202A(43)申请公布日2016.03.02(21)申请号201510810339.2C23C14/16(2006.01)(2006.01)(22)申请日2015.11.20C23C14/02(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)发明人张鹏王璐程玉贤张春刚王博(74)专利代理机构沈阳优普达知识产权代理事务所(特殊普通合伙)21234代理人孙奇(51)Int.Cl.C23C14/30(2006.01)C23C14/08(2006.01)权利要求书1页说明书2页附图1页(54)发明名称一种重型燃机涡轮叶片热障涂层的制备方法(57)摘要本发明涉及一种涂层的制备方法，具体涉及一种重型燃机涡轮叶片热障涂层的制备方法。本发明包括如下步骤：一、利用EB-PVD技术在重型燃机涡轮叶片上制备CoCrAlY粘结层，对所述CoCrAlY粘结层进行真空扩散处理；二、对CoCrAlY粘结层的表面，使用通用喷丸设备，应用玻璃丸进行喷丸处理；三、对带有CoCrAlY粘结层的重型燃机涡轮叶片进行消除应力热处理；四、利用EB-PVD技术在带有CoCrAlY粘结层的重型燃机涡轮叶片上制备YSZ面层。本发明的重型燃机涡轮叶片热障涂层的制备方法，解决重型燃机涡轮叶片表面热障涂层中的陶瓷面层柱状结构不完整的问题，制备涂层匹配良好，能有效提高叶片应用环境温度条件及寿命。CN105369202ACN105369202A权利要求书1/1页1.一种重型燃机涡轮叶片热障涂层的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：一、利用EB-PVD技术在重型燃机涡轮叶片上制备CoCrAlY粘结层，对所述CoCrAlY粘结层进行真空扩散处理；二、对CoCrAlY粘结层的表面，使用通用喷丸设备，应用玻璃丸进行喷丸处理；三、对带有CoCrAlY粘结层的重型燃机涡轮叶片进行消除应力热处理；四、利用EB-PVD技术在带有CoCrAlY粘结层的重型燃机涡轮叶片上制备YSZ面层。2.根据权利要求1所述的重型燃机涡轮叶片热障涂层的制备方法，其特征在于，所述消除应力热处理，温度1050℃，时间2h。2CN105369202A说明书1/2页一种重型燃机涡轮叶片热障涂层的制备方法技术领域[0001]本发明涉及一种涂层的制备方法，具体涉及一种重型燃机涡轮叶片热障涂层的制备方法。背景技术[0002]航空发动机高温部件工作区域，均有ZrO2·Y2O3/MCrAlY系热障涂层，以提高零部件使用温度。目前国内热障涂层大多采用超音速喷涂粘结层，等离子喷涂面层的工艺方法制备，整体涂层耐冷热交变能力弱。已有的电子束物理气相沉积(EB-PVD)技术已部分用于航空发动机涡轮叶片热障涂层制备，但尚未在体积相对较大的重燃涡轮叶片上进行热障涂层制备，而且制备的YSZ面层的柱状结构中经常夹杂团簇状结构，严重影响涂层抗热冲击能力。发明内容[0003]本发明提供一种重型燃机涡轮叶片热障涂层的制备方法，解决重型燃机涡轮叶片表面热障涂层中的陶瓷面层柱状结构不完整的问题，制备涂层匹配良好，能有效提高叶片应用环境温度条件及寿命。[0004]本发明是一种重型燃机涡轮叶片热障涂层的制备方法，包括如下步骤：[0005]一、利用EB-PVD技术在重型燃机涡轮叶片上制备CoCrAlY粘结层，对所述CoCrAlY粘结层进行真空扩散处理；[0006]二、对CoCrAlY粘结层的表面，使用通用喷丸设备，应用玻璃丸进行喷丸处理；[0007]三、对带有CoCrAlY粘结层的重型燃机涡轮叶片进行消除应力热处理；[0008]四、利用EB-PVD技术在带有CoCrAlY粘结层的重型燃机涡轮叶片上制备YSZ面层。[0009]所述的重型燃机涡轮叶片热障涂层的制备方法，其中所述消除应力热处理，温度1050℃，时间2h。[0010]本发明的有益效果为：本发明应用机械喷丸处理方法，消除粘结层表面杂乱结构对物理气相沉积YSZ面层柱状生长的影响，提高涂层抗热冲击能力；既达到与YSZ面层粘结良好的目的，又可实现后续YSZ面层沉积稳定柱状生长，消除YSZ面层的柱状结构中夹杂的团簇状结构。本发明制备的热障涂层呈柱状结构，热障效果和抗冷热交变能力均有大幅提高，重燃涡轮叶片涂层隔热可达60℃，叶片一次寿命从1200h延长至3000h。附图说明[0011]图1为本发明的方法制备出的柱状结构YSZ面层电子扫描图；[0012]图2为现有技术的含有团簇状结构YSZ面层电子扫描图。具体实施方式3CN105369202A说明书2/2页[0013]一种重型燃机涡轮叶片热障涂层的制备方法，包括如下步骤：[0014]一、利用EB-PVD技术在重型燃机涡轮叶片上制备Co