涂覆方法、涂覆系统和涂覆制品技术方案

本发明专利技术提供了一种涂覆方法、涂覆系统和涂覆制品。该涂覆方法包括：设置基片；将涂覆材料朝向该基片引导，该涂覆材料接触该基片的涂覆区域以形成涂覆沉积物；设置能量源；以及将该能量源朝向该涂覆区域的第一外围边缘部分和第二外围边缘部分引导。该能量源的引导与该涂覆材料的引导同时发生。该涂覆系统包括：基片；朝向该基片引导的热喷涂喷嘴；和朝向该基片引导的能量源。该能量源构造成仅接触该基片的涂覆区域的第一外围边缘部分和第二外围边缘部分。该涂覆制品包括基片和机械地结合至该基片的均匀的热喷涂涂层。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种涂覆方法、一种涂覆系统和一种涂覆制品。更具体地，本专利技术涉及一种复合喷涂涂覆方法、一种复合喷涂涂覆系统、和一种复合喷涂涂覆制品。
技术介绍
许多涂覆制品都通过涂覆材料的热喷涂来形成。在热喷涂期间，该涂覆材料以高速朝向基片引导。该涂覆材料以高速接触基片，产生热量并形成机械结合。在涂覆材料的热喷涂期间，与该喷涂的中央部分相比，该喷涂的外围部分以降低的速度接触基片。喷涂的外围部分的减速减少了由喷涂所产生的热量。由喷涂的外围部分形成的涂层以增大的速度冷却，从而在这种位置处在涂层与基片之间导致了不良机械结合。改良涂层与基片之间的结合的一种尝试包括对基片进行预热，接着进行热喷涂。然而，对基片进行预热会导致在整个涂层形成缺陷。在本领域中并不遭受到一个或多个上述缺陷的涂覆方法、涂覆系统和涂覆制品会是合乎需要的。
技术实现思路
在示例性实施方案中，一种涂覆方法包括：设置基片；将涂覆材料朝向该基片引导，该涂覆材料接触该基片的涂覆区域以形成涂覆沉积物；设置能量源；以及将该能量源朝向该涂覆区域的第一外围边缘部分和第二外围边缘部分引导。该能量源的引导与该涂覆材料的引导同时发生。在另一示例性实施方案中，一种涂覆系统包括：基片；朝向该基片引导的热喷涂喷嘴；和朝向该基片引导的能量源。该能量源构造成仅接触该基片的涂覆区域的第一外围边缘部分和第二外围边缘部分。在另一示例性实施方案中，一种涂覆制品包括：基片；和位于该基片上的均匀的热喷涂涂层。该热喷涂涂层在所有覆盖位置处机械地结合至该基片而不具有缺陷。本专利技术的其它特征和优点将通过下面结合附图对于优选实施方案进行的更为详细的说明而变得明白，附图作为示例示出了本专利技术的原理。附图说明图1是根据本公开的实施方案的涂覆方法的侧视图。图2是根据本公开的实施方案的涂覆方法的俯视图。在任何可能的位置处，相同的附图标记将用于在整个附图中表示相同的部件。具体实施方式本专利技术提供的是一种涂覆方法、一种涂覆系统和一种涂覆制品。本公开的实施方案与未使用本文中公开的特征中的一个或多个的过程和制品相比增大了涂层与基片的结合，增大了涂覆效率，降低了涂覆成本，降低了喷涂涂覆速度，增大了涂层的均匀度，消除了诸如裂痕之类的涂层缺陷，或其组合。参照图1和图2进行说明，在一个实施方案中，涂覆方法100包括设置基片101；设置能量源102；以及在不熔化涂覆材料104、基片101、或涂覆沉积物106的情况下将涂覆材料104(例如粉化了的涂覆材料)和能量源102朝向基片101的涂覆区域105引导。涂覆材料104接触基片101并在基片101上形成涂覆沉积物106，同时能量源102将热量提供至基片101、涂覆材料104、和/或涂覆沉积物106而并不对基片101进行预热。涂覆4朝向基片101引导。热喷涂包括但不限于真空等离子喷涂、高速氧燃料喷涂、冷喷涂、其它热喷涂方法、或其组合。在一个实施方案中，在涂覆材料104的施加以及能量源102沿行进方向201行进时形成涂覆沉积物106。在另一实施方案中，涂覆材料104的施加包括利用热喷涂喷嘴103将涂覆材料104朝向基片101引导，该热喷涂喷嘴103包括但不限于冷喷涂喷嘴。热喷涂喷嘴103利用任何适用的输送介质将涂覆材料104朝向基片101加速而不会熔化基片101或涂覆材料104，该输送介质例如但不限于氮气、非氧化气体、惰性气体、或其组合。涂覆材料104包括用于热喷涂以形成涂覆沉积物106的任何适用的组成成分。适用的组成成分包括但不限于金属基体组成成分、陶瓷基体组成成分、高熔超级合金、结合涂层诸如MCrAlX、PtAl、NiAl、Pt(Ni)Al之类、或其组合。MCrAlX是一种具有M的合金，其中M为选自铁、镍、钴、和其组合中的一个或一种组合；并且Cr是铬，Al是铝，并且X是一种选自如下组的元素：固溶强化剂和γ’成形剂(gamma prime former)(由Y、Tc、Ta、Re、Mo和W组成的组)、和晶界强化剂(由B、C、Hf、Zr组成的组)、及其组合。离开热喷涂喷嘴103的加速的涂覆材料104接触基片101，从而产生有助于涂覆材料104与基片101之间的机械结合的热量。该涂覆材料104与基片101之间的机械结合形成涂覆沉积物106。此外，涂覆材料104的加速产生了离开热喷涂喷嘴103的涂覆材料104的预定速度。该预定速度是能够产生用于形成涂覆沉积物106的适当热量的任何适当的速度。例如，在一个实施方案中，在冷喷涂期间，由冷喷涂喷嘴加速的涂覆材料104的预定速度高达约1000m/s。涂覆材料104的速度的提高或降低分别增大或减少了由接触基片101的涂覆材料104产生的热量。在一个实施方案中，离开热喷涂喷嘴103的涂覆材料104的速度朝向涂覆区域105的外围略微降低。同样，与涂覆区域105的其余部分相比，接触涂覆区域105的外围的涂覆材料104的速度降低，从而减少了在第一外围边缘部分107和第二外围边缘部分108中产生的热量。在另一实施方案中，由该过程产生的热量的远离涂覆区域105的传导在涂覆区域105的外围处增强，从而加速了在第一外围边缘部分107和第二外围边缘部分108中的冷却。由降低的速度产生的减少了的热量和/或来自增强传导的加速冷却导致涂覆材料104以外围结合强度结合至第一外围边缘部分107和第二外围边缘部分108，该外围结合强度与涂覆区域105的其余部分中的涂覆材料的非外围结合强度相比显著降低。例如，对于单次通过，非外围结合强度包括约100MPa，而外围结合强度包括但不限于高达非外围结合强度的约90％、处于非外围结合强度的约1％至约90％之间、处于非外围结合强度的约1％至约80％之间、处于非外围结合强度的约1％至约50％之间、处于非外围结合强度的约1％至约25％之间、处于非外围结合强度的约1％至约10％之间、处于非外围结合强度的约0.5％至约5％之间、或其任何组合、子组合、范围、或子范围。非外围结合强度可在不同的材料和应用之间变化。在不希望被理论所束缚的情况下，在边缘处减少的热量输入的快速运动被认为会促使形成诸如缺失结合之类的缺陷或裂痕。在一个实施方案中，为了增大机械结合的量和/或减少在对该基片101进行预加热的情况下所见的裂痕，能量源102将附加热量沿该外围提供至基片101本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种涂覆方法，包括：设置基片；将涂覆材料朝向所述基片引导，所述涂覆材料接触所述基片的涂覆区域以形成涂覆沉积物；设置能量源；以及将所述能量源朝向所述涂覆区域的第一外围边缘部分和第二外围边缘部分引导；其中，所述能量源的引导与所述涂覆材料的引导同时发生。

【技术特征摘要】
2013.12.05 US 14/0979401.一种涂覆方法，包括：
设置基片；
将涂覆材料朝向所述基片引导，所述涂覆材料接触所述基片的
涂覆区域以形成涂覆沉积物；
设置能量源；以及
将所述能量源朝向所述涂覆区域的第一外围边缘部分和第二外
围边缘部分引导；
其中，所述能量源的引导与所述涂覆材料的引导同时发生。
2.根据权利要求1所述的涂覆方法，其特征在于，将所述涂覆材
料朝向所述基片引导还包括热喷涂所述涂覆材料。
3.根据权利要求2所述的涂覆方法，其特征在于，热喷涂所述涂
覆材料还包括冷喷涂所述涂覆材料。
4.根据权利要求1所述的涂覆方法，其特征在于，设置所述能量
源还包括：
从由聚焦的高能束、散焦的高能束、和激光束组成的组中选择
所述能量源；
其中所述激光束选自由二极管激光、CO2激光、纤维激光、和盘
形激光组成的组。
5.根据权利要求4所述的涂覆方法，其特征在于，所述激光束的
激光能包括处于0.5kw至6kw之间。
6.根据权利要求4所述的涂覆方法，其特征在于，所述激光束的
束宽包括处于0.1mm至5mm之间。
7.根据权利要求1所述的涂覆方法，其特征在于，所述涂覆方法
还包括引导所述激光源以增大所述涂覆沉积物的密度。
8.根据权利要求1所述的涂覆方法，其特征在于，所述涂覆方法
包括使所述第一外围边缘部分和所述第二外围边缘部分与所述能量

\t源相接触。
9.根据权利要求8所述的涂覆方法，其特征在于，所述涂覆方法
还包括在不熔化所述涂覆材料的情况下加热所述涂覆材料。
10.根据权利要求1所述的涂覆方法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：林德超，DV布奇，SC科蒂林加姆，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：美国;US