一种涡轮热端部件热障涂层的激光加工方法技术

本发明专利技术提供一种涡轮热端部件热障涂层的激光加工方法，包括以下步骤：步骤(1)：对基体表面进行打磨清洗；步骤(2)：以镍基合金为原料，采用激光金属沉积成型方法，在打磨清洗后的基体表面上沉积网状结构层；步骤(3)：用在网状结构层表面依次喷涂粘结层和陶瓷面层。本发明专利技术提供的涡轮热端部件热障涂层的激光加工方法，在热障涂层的基体和粘结层之间形成网状结构层，网状结构层可以有效提高热障涂层与基体间的结合强度，使热障涂层具有更好的耐高温性和耐久度，可以有效防止热障涂层中裂纹的扩展，延长热障涂层的使用寿命，减少热障涂层脱落现象。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种涡轮热端部件热障涂层的激光加工方法。
技术介绍
随着对航空发动机的高性能、高效率的要求，涡轮进口温度被不断提高。近50年来，飞机发动机的涡轮进口温度已从1100K左右提高到了2000K，该涡轮进口温度已经超过镍基合金材料熔点。涡轮热端部件的隔热和冷却技术是保证发动机服役性能和高可靠性的关键技术。热端部件中，很多部件需要涂覆热障涂层，用于隔热和防止氧化。热障涂层通常包含3层，陶瓷面层，粘结层及基体。陶瓷面层材料成分通常是高熔点、低导热率的掺氧化钇(Y2O3)的氧化锆(ZrO2)；粘结层材料是MCrAlY(M＝Ni，Co或Ni+Co，Cr是铬，Al是铝，Y是钇)，起到抗氧化腐蚀、热膨胀系数匹配的作用。通常采用热喷涂、电弧离子镀、磁控溅射或电子束物理气相沉积制备。热障涂层材料与基体的镍基合金材料物理性能差异较大，采用现有表面处理技术，在金属基体表面制备的陶瓷热障涂层，二者之间结合力弱，高温环境下，陶瓷热障涂层随着温度的变化会产生较大内应力，导致陶瓷...

【技术保护点】
一种涡轮热端部件热障涂层的激光加工方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤(1)：对基体表面进行打磨清洗；步骤(2)：采用激光金属沉积成型方法，在打磨清洗后的基体表面上沉积网状结构层；步骤(3)：用在网状结构层表面依次喷涂粘结层和陶瓷面层。

【技术特征摘要】
1.一种涡轮热端部件热障涂层的激光加工方法，其特征在于，包括以
下步骤：
步骤(1)：对基体表面进行打磨清洗；
步骤(2)：采用激光金属沉积成型方法，在打磨清洗后的基体表面上
沉积网状结构层；
步骤(3)：用在网状结构层表面依次喷涂粘结层和陶瓷面层。
2.根据权利要求1所述的涡轮热端部件热障涂层的激光加工方法，其
特征在于，步骤(2)加工过程中，采用氩气对熔池进行保护。
3.根据权利要求1所述的涡轮热端部件热障涂层的激光加工方法，其
特征在于，步骤(1)采用金属抛磨机对基体表面打磨。
4.根据权利要求1所述的涡轮热端部件热障涂层的激光加工方法，其
特征在于，步骤(2)中所述激光功率为50W～500W；激光束的扫描速度为
5mm/s～20mm/s；送粉率为1g/min～10g/min；激光模式是连续式或者脉冲式；
激光光斑直径的大小为0.3mm～0.8mm。
5.根据权利要求1所述的涡轮热端部件热障涂层的激光加工方法，其
特征在于，步骤(3)中采用等离子或者电子束气相沉积方法喷...

【专利技术属性】
技术研发人员：任翔，罗丽荣，齐欢，赵晓峰，张骁丽，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：上海;31