AgCu涂层材料及涂层的制备方法技术

技术编号:1802294 阅读:216 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术公开一种AgCu涂层材料及涂层制备技术,其中,AgCu涂层材料,为银铜合金粉末,其成分包括有含:银:60~80%,铜:15~40%。所述的AgCu合金粉末粒度为:-100+500目,主体在-120+400目范围内。本发明专利技术的采用AgCu涂层材料制备AgCu涂层的技术,是采用大气等离子或火焰热喷涂工艺,其制备银铜涂层的工艺参数为:弧电流≤650A;弧电压≤90V;氩气压力0.4~1.0MPa;氩气流量20~60L/min;送粉速度10~100g/min;喷涂距离150mm~250mm。本发明专利技术的AgCu涂层材料及涂层制备技术的特点是,综合制备成本较低,粉末制备流程简单,涂层工艺过程易控制,银铜合金粉末涂层材料的特点在于可以采用等离子工艺喷涂,喷涂质量稳定,制取的涂层可用于航空、航天等领域的关键部件、发动机等。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种涂层材料。特别是涉及一种制备流程简单,涂层工艺过程易控制, 喷涂质量稳定,综合制备成本较低的AgCu涂层材料及涂层制备技术。技术背景航空航天工业的迅速发展对发动机提出了越来越高的要求,大推力、高效率、低油耗 己成为发动机设计和制造的总体目标,为此,应尽量提高涡轮机进口气体温度,减小转子 与静子部件之间的间隙。受材料使用温度的限制,提高涡轮机进口气体温度是有限的,因 而减小压气机、涡轮机叶尖与机匣之间间隙的气路封严技术就成为提高发动机性能的重要 手段(Demasi J T. Surf &Coat Tech, 1994, 68: 1 9.)。据资料报道,在一台高压 涡轮机内,间隙每减小O. 13 0. 25mm ,油耗可减少015 % 110 % ,发动机效率即可提 高2%左右(张先龙等.新工艺新技术新设备,1998, 5: 28)。然而,在发动机的制造和运 行过程中,实际上无法使间隙控制为零,这是因为(1)发动机组件的热膨胀及轴的热变 形;(2)转子高速旋转,离心力引起的叶片伸长;(3)零件加工的公差及发动机装配的偏 差;(4)发动机加速、减速和飞机着陆等引起的振动及零部件因振动引起的位移。因此, 航空发动机设计和制造时在叶尖与机匣之间要预留2 3mm的间隙。过大的间隙必将使气体 大量泄漏,导致发动机效率降低,而封严材料将有助于将间隙减小到最低限度。目前,航空发动机上采用的气路封严方式主要有蜂窝封严、镶块封严、多孔条封严、 金属毡封严、浆状铸型封严和热喷涂涂层封严。前4种封严方法曾得到较广泛的应用,但 这些封严材料要通过钎焊与机匣相连,工艺较为繁杂,返修时去除也相当困难;浆状铸型 法也由于要进行后续热处理而很少采用;而热喷涂封严涂层则由于具有以下优点,已得到 越来越广泛的应用(1)容易按照所要求的厚度直接喷涂在发动机零件上而不需要钎焊; (2)容易返修,旧涂层可去除,新涂层可直接重新喷涂在同一位置;(3)根据发动机不同 部位、不同使用温度的要求,可供选择的材料较多;(4)容易调整性能,以获得可磨耗性 和抗冲蚀性的最佳配合;(5)涂层可为机匣提供热障和减少其受高温燃气的影响(易茂中 等.航天工艺技术,1998, 3: 3)。尽管国内外封严材料种类众多,但不同的封严材料适合不同的工作范围,航空航天某 些部件的特殊性,需要该粉末涂层适合的工作温度在300 60(TC,涂层与基体有良好的 力学性能,且涂层具有优良的抗冲蚀磨损性能。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是,提供一种制备流程简单,涂层工艺过程易控制,喷涂 质量稳定,综合制备成本较低的AgCu涂层材料及涂层制备技术。本专利技术所采用的技术方案是 一种AgCu涂层材料及涂层制备技术,其中,AgCu涂层 材料,为银铜合金粉末,其成份包括有含银60 80%,铜15 40%。所述的AgCu合金粉末粒度为一100+500目,主体在一120+400目范围内。所述的 AgCu合金粉末的制备方法包括有如下步骤1) 取金属材料银60 80%,铜15 40%,或选择银60 80%,铜15 40%的 银铜合金;2) 将所选原料放入气体雾化设备中,通过气体雾化技术获得银铜合金粉末;3) 对气体雾化获得的银铜合金粉末,采用还原退火技术降低合金粉末中氧的含量;4) 进行筛分或分级,从而制备出粉末粒度为一100 + 500目,主体在一120+400目范 围内的涂层材料银铜合金粉末。所述的气体雾化技术是利用中频感应对气体雾化设备加热,升温至880 105(TC, 保温6 25分钟,采用常规的银铜合金精炼除气该合金粉末。所述的气体雾化中的工艺参数为雾化气体为氮气或氩气,雾化压力为l 2.2Mpa, 导流管直径为4 10mm。所述的还原退火是将雾化后的银铜合金粉末放入卧式还原退火炉中,利用CO或氢气 对雾化后的银铜合金粉末进行还原退火,降低银铜粉末中氧的含量。在还原退火中所选退火温度350 60(TC,气体流量《30L/min,退火时间10 100min。本专利技术的采用AgCu涂层材料制备AgCu涂层的技术,是采用大气等离子或火焰热喷涂 工艺,其制备银铜涂层的工艺参数为弧电流《650A;弧电压《90V; 氩气压力0.4 l.OMPa; 氩气流量20 60L/min;送粉速度10 100g/min; 喷涂距离150誦 250mra。本专利技术的AgCu涂层材料及涂层制备技术的特点是,综合制备成本较低,粉末制备流 程简单,涂层工艺过程易控制,银铜合金粉末涂层材料的特点在于可以采用等离子工艺喷 涂,喷涂质量稳定,制取的涂层可用于航空、航天等领域的关键部件、发动机等。 附图说明图1是采用本专利技术制备的AgCu形貌的扫描电子显微镜SEM的效果图。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术的AgCu涂层材料及涂层制备技术做出详细说明。 本专利技术的AgCu涂层材料及涂层制备技术,是选用银、铜金属或银铜合金为原料,采 用气雾化技术获得银铜合金粉末,然后采用氢气还原退火技术降低合金粉末中O含量,从 而制备出低氧含量的银铜合金粉末,最后采用大气等离子喷涂工艺制备银铜涂层。具体方法如下本专利技术的AgCu涂层材料,为银铜合金粉末,其成份包括有含Ag: 60 80%, Cu: 15 40%。所述的银铜合金粉末粒度为一100+500目(一150+25),主体在一120+400 ( — 120 + 38)目范围内。本专利技术的AgCu涂层材料的制备方法,包括有如下步骤1) 取金属材料银60 80%,铜15 40%,或选择银60 80%,铜15 40%的 银铜合金;2) 将所选原料放入气体雾化设备中,通过气体雾化技术获得银铜合金粉末; 所述的气体雾化技术是利用中频感应对气体雾化设备加热,升温至880 105(TC,保温6 25分钟,采用常规的银铜合金精炼除气该合金粉末,即将少许活性碳在加料前放置坩埚底部,等合金液熔化后,再在合金液表面放置活性碳,从而降低合金液中氧含量。在气体雾化中的工艺参数为雾化气体为氮气或氩气,雾化压力为l 2.2Mpa,导流管直 径为4 10mra。3) 对气体雾化获得的银铜合金粉末,采用还原退火技术降低合金粉末中氧的含量; 所述的还原退火是将雾化后的银铜合金粉末放入卧式还原退火炉中,利用CO或氢气对雾化后的银铜合金粉末进行还原退火,降低银铜粉末中氧的含量。在还原退火中所选退 火温度350 600。C,气体流量《30L/min,退火时间10 100min。4) 进行筛分或分级,从而制备出粉末粒度为一100+500目(一150+25),主体在 一 120+400 (_ 120+38)目范围内的涂层材料银铜合金粉末。本专利技术的采用AgCu涂层材料制备AgCu涂层的技术,是采用大气等离子或火焰热喷涂 工艺,其制备银铜涂层的工艺参数为弧电流《650A;弧电压《90V;氩气压力0.4 l.OMPa; 氩气流量20 60L/min;送粉速度10 100g/min; 喷涂距离150mm 250mm。 实施例1取合金成分Ag: 74wt%, Cu余量。放入非真空雾化设备,利用中频感应加热,当温度 加热至93(TC时保温10 20分钟,待合金液均匀化后,用活性炭精练除气,利用氮气本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种AgCu涂层材料,其特征在于,为银铜合金粉末,其成份包括有含:银:60~80%,铜:15~40%。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:曾克里许根国任先京
申请(专利权)人:北京矿冶研究总院
类型:发明
国别省市:11[]

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