一种高温防护涂层的制备方法技术

本发明专利技术属于高温防护涂层的制备技术领域，特别涉及一种高温防护涂层的制备方法。以激光为能量源，利用送粉式激光快速成形设备，通过设置合理的工艺参数，以市售的Ti3Al粉作为原料，在预热后的成形基板上直接熔化沉积获得TiAlN涂层，得到的TiAlN涂层致密无缺陷，涂层中氮化物主要以枝晶的形式存在。本方法制备TiAlN涂层过程无需模具，涂层成形质量好，组织均匀，具有较好的综合力学性能。

【技术实现步骤摘要】
一种高温防护涂层的制备方法
本专利技术属于高温防护涂层的制备
，涉及一种送粉式激光快速成形技术，具体涉及一种高温防护涂层的制备方法，特别涉及一种TiAlN高温防护涂层的制备方法。
技术介绍
为满足航空航天相关材料在高温下服役的要求，高温防护涂层在该领域已被广泛应用。氮化物硬质膜层由于其具备拥有高硬度、高耐磨性、高熔点、良好的热稳定性、优越的高温强度以及优异的化学惰性等特点的潜力，已经成为国内外研究热点。目前已形成产业化且广泛应用的氮化物硬质涂层为TiN涂层。该涂层具备良好的耐磨性能和机械性能，但是当使用温度达到临界氧化温度时，该涂层会快速氧化失效进而失去防护能力。与TiN涂层相比，TiAlN涂层具有更高的氧化温度、热硬性以及高温耐磨性，在航空航天领域有望部分或完全取代TiN涂层，具有广泛的应用前景。专利(CN00136042.6)采用阴极电弧离子镀方法制备一种用于海军航空发动机压气机叶片的TiAlN涂层。专利(CN200510046367.8)采用多弧离子镀的方法制备多层TiAlN/TiN防护涂层。阴极电弧离子镀即为多弧离子镀，其本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高温防护涂层的制备方法，其特征在于：所述高温防护涂层的制备方法以Ti3Al粉末为原材料，采用送粉式激光技术制备TiAlN高温防护涂层，制备过程包括以下步骤：/n步骤一、将粒度均匀的Ti3Al粉末置于激光快速成形系统的送粉器中，以氮气和氩气的混合气体为载粉气体和保护气；/n步骤二、对基板进行预热；/n步骤三、激光和粉末同轴送出，并同步移动，且仅在一个方向上扫描一个道次，在激光作用下，Ti3Al粉末在成形基板上熔化形成熔池，并与氮气发生反应。随着粉末与激光向前运动，熔池凝固，形成涂层；/n步骤四、粉末和激光的同轴头沿垂直于步骤三的涂覆方向移动一个道次间距，重复步骤三获得另一道次的涂层；/n...

【技术特征摘要】
1.一种高温防护涂层的制备方法，其特征在于：所述高温防护涂层的制备方法以Ti3Al粉末为原材料，采用送粉式激光技术制备TiAlN高温防护涂层，制备过程包括以下步骤：
步骤一、将粒度均匀的Ti3Al粉末置于激光快速成形系统的送粉器中，以氮气和氩气的混合气体为载粉气体和保护气；
步骤二、对基板进行预热；
步骤三、激光和粉末同轴送出，并同步移动，且仅在一个方向上扫描一个道次，在激光作用下，Ti3Al粉末在成形基板上熔化形成熔池，并与氮气发生反应。随着粉末与激光向前运动，熔池凝固，形成涂层；
步骤四、粉末和激光的同轴头沿垂直于步骤三的涂覆方向移动一个道次间距，重复步骤三获得另一道次的涂层；
步骤五、重复步骤四，直到制备完成一层所需面积的TiAlN涂层；
步骤六、将粉末和激光的同轴头移至起始点，再沿垂直于第一层涂层的第一道次的方向移至第一层涂层的第一道次和第二道次之间，重复步骤三；
步骤七、粉末和激光的同轴头沿垂直于步骤六的涂覆方向移动一个道次间距，重复步骤三获得另一道次的涂层；
步骤八、重复步骤七，直到第二层所需面积的TiAlN涂层制备完成，待涂层和基板温度降至室温后取出，得到表面具有TiAlN涂层的合金。


2....

【专利技术属性】
技术研发人员：孙兵兵，赵梓钧，刘伟，雷杨，熊华平，周标，
申请(专利权)人：中国航发北京航空材料研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11