一种涡轮叶片的化学气相沉积Al‑Si的方法技术

本发明专利技术公开了一种涡轮叶片的化学气相沉积Al‑Si的方法，所述方法包括遮蔽与装夹、主反应器高压加热、Al反应器加热渗Al、气化SiCl4渗Si以及扩散热处理和冷却。通过优化气相沉积的工艺流程，先气相渗Al再渗Si，将液相SiCl4气化后进行渗Si操作，调整反应温度、压力及时间的参数，协调Al‑Si各组分含量与厚度的关系，最终得到表面及内部冷却通道的渗层纯净无杂质且厚度均匀的涡轮叶片，叶片渗层厚度为30‑60μm，Al含量25‑35wt％，Si含量为2‑4％。

【技术实现步骤摘要】
一种涡轮叶片的化学气相沉积Al-Si的方法
本专利技术涉及涡轮叶片加工领域，主要涉及一种涡轮叶片的化学气相沉积Al-Si的方法。
技术介绍
提高航空发动机的涡轮前温度可以有效提升发动机的工作效率及推重比，但是由于材料熔点的限制，目前高温合金的承温能力已接近极限，涡轮叶片的防护涂层在运行过程中易受到热腐蚀失效，高温所产生的氧化及腐蚀是影响叶片使用寿命的关键因素，因此采取一定的防护手段可以有效提升其使用寿命。涂覆铝化物涂层是提高叶片内腔耐高温氧化最有效的方法，但是单一铝化物涂层存在抗热腐蚀能力不足的缺陷，在该涂层的基础上通过添加Cr、Si、Pt、稀土等元素不仅可以提升涂层使用寿命和抗氧化性能，还改善了单一渗铝层抗热腐蚀能力不足的问题。目前国内主要使用包埋法来制备铝化物涂层，采用Si粉、Al粉作为渗剂，将H2O、H3PO4、MgO、CrO3作为粘结剂，刷在叶片表面。CN103589992A公开了一种渗铝硅料浆及制备涡轮叶片表面铝硅渗层的方法。该专利技术的高硅含量渗铝硅料浆由渗剂和粘结剂组成，渗剂为纯铝粉和金属硅粉，粘结剂为丙酮、乙酰丙酮和硝化纤维素。制备步骤是：配制渗铝硅料浆；涡轮叶片表面本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种涡轮叶片的化学气相沉积Al‑Si的方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将叶片进行遮蔽并装夹在主反应器上；(2)将主反应器抽真空，通入Ar加压后再加热通H2；(3)加热外部Al反应器并通入HCl和H2进行反应；(4)将步骤(3)得到的产物通入内部Al反应器进行渗Al；(5)将液相SiCl4气化后与Ar混合通入主反应器进行渗Si；(6)主反应器通入H2进行扩散热处理，再通入Ar冷却后取下叶片。

【技术特征摘要】
1.一种涡轮叶片的化学气相沉积Al-Si的方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将叶片进行遮蔽并装夹在主反应器上；(2)将主反应器抽真空，通入Ar加压后再加热通H2；(3)加热外部Al反应器并通入HCl和H2进行反应；(4)将步骤(3)得到的产物通入内部Al反应器进行渗Al；(5)将液相SiCl4气化后与Ar混合通入主反应器进行渗Si；(6)主反应器通入H2进行扩散热处理，再通入Ar冷却后取下叶片。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)所述加压的压力为100-500mbar。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤(2)所述加热的温度为900-1050℃。4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，步骤(3)所述加热的温度为300-330℃。5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于，步骤(4)所述渗Al的反应时间为120-240min。6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于，步骤(5)所述渗S...

【专利技术属性】
技术研发人员：张铁磊，崔启政，李宏然，王烜烽，
申请(专利权)人：无锡透平叶片有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32