一种铌合金表面激光多道熔覆复合陶瓷梯度涂层的方法技术

本发明专利技术公开了一种铌合金表面激光多道熔覆复合陶瓷梯度涂层的方法，包括以下步骤：（1）试样基体制备：对试样基体进行表面磨光处理及干燥处理；（2）混合粉制备：混合粉主要由氧化锆粉、氧化钇粉和镍基合金粉组成；混合粉按照相应比例配好后，将混合粉放入球磨机中混合搅拌2h，之后将混合粉进行干燥保温100℃处理5h；（3）送粉器参数设置；（4）激光器参数设置；（5）根据上述步骤设置好的参数，在C103铌合金圆片表面开始进行激光多道熔覆。本发明专利技术制备的ZrO2‑Ni基复合陶瓷梯度涂层，分为等轴晶定向柱状晶结合层、中部树枝晶层、表面致密陶瓷层；涂层与基体呈冶金结合，结合良好，涂层硬度较基体和纯镍涂层得到极大提高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种激光多道熔覆金属复合陶瓷梯度涂层的工艺方法，属于复合材料

技术介绍
梯度涂层是指从基体到涂层表面在材料组成、结构、密度及功能上呈现连续变化的一种复合结构。宏观特性上的渐变性使得梯度涂层内应力小,在高温差环境下,热应力将得到一定的缓和。梯度涂层具有许多单一涂层所无法比拟的优点,特别适合陶瓷涂层与合金基体间的最佳性能匹配。利用该技术可获得结合力高的耐磨、耐热障涂层,在高温或温差变化大的环境下,可减缓或改变热应力突变和分布,从而有效地防止涂层剥落。热障涂层在航空航天、原子能及军工领域有着广泛的应用，梯度涂层最早作为隔热涂层应用在航天，一般是由金属材料和陶瓷材料复合而成的,具有大温差环境下不脱落的优良性能。金属具有高的热导率、韧性及延展性等性能,陶瓷材料硬度高、耐磨、耐蚀、耐高温,有些陶瓷还具有隔热、绝缘或光能转换等特殊性能,如何把金属与陶瓷的优异性能结合起来,一直是材料科学与工程研究的方向。在合金表面涂覆防护涂层，在提高合金高温抗氧化性和耐蚀性的同时还能兼备良好的力学性能，梯度涂层是一种较好的解决办法，相关应用的文献①《在铌钨合金上制备高温抗氧化涂层的方法》（本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铌合金表面激光多道熔覆复合陶瓷梯度涂层的方法，其特征在于：包括以下步骤：（1）试样基体制备：采用线切割方法切取厚度为3mm、直径为23mm的C103铌合金圆片试样，依次使用80#、120#、240#、320#、400#、600#的水磨砂纸对C103铌合金圆片进行表面磨光处理，之后用无水乙醇进行超波清洗15min，然后低温干燥C103铌合金圆片表面；（2）混合粉制备：混合粉主要由氧化锆粉、氧化钇粉和镍基合金粉组成；所述的氧化锆粉按混合粉总质量的0%～20%比例配粉，所述的氧化钇粉按氧化锆粉质量的10%比例配粉，余量为镍基合金粉；混合粉按照相应比例配好后，将混合粉放入球磨机中混合搅拌2h，之后...

【技术特征摘要】
1.一种铌合金表面激光多道熔覆复合陶瓷梯度涂层的方法，其特征在于：包括以下步骤：（1）试样基体制备：采用线切割方法切取厚度为3mm、直径为23mm的C103铌合金圆片试样，依次使用80#、120#、240#、320#、400#、600#的水磨砂纸对C103铌合金圆片进行表面磨光处理，之后用无水乙醇进行超波清洗15min，然后低温干燥C103铌合金圆片表面；（2）混合粉制备：混合粉主要由氧化锆粉、氧化钇粉和镍基合金粉组成；所述的氧化锆粉按混合粉总质量的0%～20%比例配粉，所述的氧化钇粉按氧化锆粉质量的10%比例配粉，余量为镍基合金粉；混合粉按照相应比例配好后，将混合粉放入球磨机中混合搅拌2h，之后将混合粉进行干燥保温100℃处理5h；（3）送粉器参数设置：将干燥后的混合粉导入送粉罐中，每次混合粉送入50g；设置送粉气流量为6～15L/min，送粉电压为3～12V；（4）激光器参数设置：激光器的聚焦镜距C103铌合金圆片的加工表面20mm，激光功率800～1400W，光斑速度100～500mm/min；（5）根据上述步骤设置好的参数，在C103铌合金圆片表面开始进行激光多道熔覆。2.根据权利要求1所述的铌合金表面激光多道熔覆复合陶瓷梯度涂层的方法，其特征在于：在步骤（1）中，所述的C103铌合金圆片的各元素含量为：Hf=9.11wt%、Ti=0.81wt%、Zr=0.30...

【专利技术属性】
技术研发人员：李伟洲，童庆，蒋智秋，董婉冰，陈泉志，唐仕光，黄祖江，
申请(专利权)人：广西大学，广西南宁金铂洲材料有限公司，
类型：发明
国别省市：广西;45