一种薄壁钛合金基体耐高温抗冲刷复合涂层及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种薄壁钛合金基体耐高温抗冲刷复合涂层及其制备方法，属于热防护涂层制备技术领域。本发明专利技术公开了一种薄壁钛合金基体耐高温抗冲刷复合涂层，沿远离钛合金表面的方向，依次包括微弧氧化膜层、金属粘结层、氧化锆陶瓷层、稀土铝酸盐陶瓷外层；通过先对薄壁钛合金基体进行微弧氧化处理，再采用大气等离子喷涂工艺在微弧氧化膜层上依次制备金属粘结层、氧化锆陶瓷层、稀土铝酸盐陶瓷外层，得到钛合金表面耐高温抗冲刷复合涂层。解决了现有技术中薄壁钛合金基体制备涂层时，产生较大的变形和结合力不够的问题。实现了降低基体的变形风险，同时保障基体与涂层界面的结合力。同时保障基体与涂层界面的结合力。同时保障基体与涂层界面的结合力。

【技术实现步骤摘要】
一种薄壁钛合金基体耐高温抗冲刷复合涂层及其制备方法


[0001]本专利技术涉及热防护涂层制备
，尤其涉及一种薄壁钛合金基体耐高温抗冲刷复合涂层及其制备方法。

技术介绍

[0002]在航空航天飞行器中，位于助推器尾喷口处的整流罩，一般采用薄壁类的钛合金材料。助推器尾喷口为高温高压燃气流场以及Al2O3粒子侵蚀冲刷环境，因此需要在整流罩表面制备耐高温抗冲刷涂层来防止高温、高压和高速气流冲刷而不被烧穿。
[0003]传统的解决方案是将整流罩改为高温合金材料，同时在气流冲刷表面增加碳碳复合材料，该方案结构设计复杂，材料成本较高，结构整体增重较多。

技术实现思路

[0004]鉴于上述的分析，本专利技术实施例旨在提供一种薄壁钛合金基体耐高温抗冲刷复合涂层及其制备方法，直接在钛合金基体表面制备耐高温抗冲刷涂层，材料总成本较低且结构整体增重少。本专利技术得到的涂层厚度结构合理，整体的抗热冲击能力好，抗高温烧蚀性能优异，且基体与涂层界面的结合力强，并降低了基体的变形风险。
[0005]一方面，本专利技术提供了一种薄壁钛合金基本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种薄壁钛合金基体耐高温抗冲刷复合涂层，其特征在于，沿远离钛合金表面的方向，依次包括微弧氧化膜层、金属粘结层和氧化锆陶瓷层；所述微弧氧化膜层为金红石型和锐钛矿型TiO2的陶瓷涂层，通过等离子体微孤作用在钛合金表面原位生长出金红石型和锐钛矿型TiO2的陶瓷膜层。2.根据权利要求1所述的复合涂层，其特征在于，所述微弧氧化膜层厚度为10～20μm。3.根据权利要求1或2所述的复合涂层，其特征在于，所述微弧氧化膜层粗糙度Ra为2～3μm，微弧氧化后基体变形量≤0.2mm。4.根据权利要求1所述的复合涂层，其特征在于，还包括位于氧化锆陶瓷层上的稀土铝酸盐陶瓷外层，所述稀土铝酸盐陶瓷外层为将稀土铝酸盐粉末经喷雾干燥处理得到的稀土铝酸盐喷涂粉末的大气等离子喷涂层。5.一种薄壁钛合金基体耐高温抗冲刷复合涂层的制备方法，其特征在于，用于制备权利要求1
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4所述的复合涂层，所述制备方法包括以下步骤：步骤1：对薄壁钛合金基体进行微弧氧化处理；步骤2：在步骤1处理后的微弧氧化膜层上制备金属粘结层；步骤3：将氧化锆喷涂粉末沉积在步骤2的金属粘结层表面得到氧化锆陶瓷层。6.根据权利要求5所述的薄壁钛合金基体耐高温抗冲刷复合涂层的制备方法，其特征在于，所述步骤1中，微弧氧化工艺为：电流波形为单向脉冲或双向方波，脉冲波形频率在50Hz～1500Hz；正向电流密度为180A/dm2～300A/dm2；负向电流密度为0A/d...

【专利技术属性】
技术研发人员：田伟智，高鑫，郭嘉仪，杨茗佳，史浩伯，
申请(专利权)人：北京星航机电装备有限公司，
类型：发明
国别省市：