【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于渗金属领域，具体涉及一种用于ic21合金叶片的铝及铂铝粘结层的工艺制备方法。
技术介绍
1、作为热障涂层的粘结层，目前商业中多为mcraly涂层和铂改性铝化物渗层。其中铂改性铝化物渗层能够提高粘结层的粘结性能、抗氧化性能、抗热腐蚀性能和高温循环寿命，特别是显著提高涡轮叶片的寿命，尽管铂价格昂贵，仍得到了广泛的应用。
2、我国铂铝渗层的基础研究仅始于20世纪90年代初，对高性能的铂族金属高温抗氧化渗层材料的应用研究尚属空白。与mcraly涂层相比，简单铝化物渗层具有热膨胀系数低这一明显的优点。pt改性的铝化物渗层在抗热腐蚀和高温氧化都具有显著提高。我国对mcraly涂层进行了大量研究，对铂铝渗层的研究较少。但同mcraly涂层相比，pt改性粘结层制造因素容易控制，涂层质量高，所以对安全性能要求高、使用寿命要求高和服役环境恶劣的场合，铂铝渗层是更好的选择。制备铝化物渗层的工艺方法种类很多，如包埋渗铝、料浆渗铝、热浸渗铝、电泳渗铝、化学气相沉积渗铝等，但最为常用的方式为包埋渗铝及气相渗铝。ic21合金叶片采用固体渗铝工艺劳动条件较差，生产效率低且无法实现内腔渗铝。普通气相渗铝工艺稳定性不够，渗层铝浓度偏低，对内腔复杂的ic21合金叶片零件无法实现内腔渗铝层的制备。化学气相沉积法能够在ic21合金叶片复杂内腔表面及外流道表面同时进行渗铝处理，从而实现铝及铂铝层的同时制备。
技术实现思路
1、针对现有技术中的问题，本专利技术提供一种用于ic21合金叶片的铝及铂铝粘结
2、本专利技术的技术方案是：
3、一种用于ic21合金叶片的铝及铂铝粘结层的工艺制备方法，包括以下步骤：
4、步骤一、零件准备：
5、在液体吹砂设备上用180目刚玉砂对叶片外表面进行清理，然后用流动水冲洗叶片内腔和表面以去除残余砂粒；
6、步骤二、叶片表面镀铂：
7、将叶片的内腔采用绝缘工装保护，将叶片放入已配置好的槽液中对叶片外表面进行镀铂，镀铂后去除工装；
8、步骤三、镀铂层扩散热处理：
9、将叶片放入真空炉中进行镀铂层扩散热处理，真空工作压强在0.13pa以下的条件下，升温至1040±10℃，保温时间为2h～2h15min，保温结束后向真空炉内充入氩气，调节压强为0.2mpa，温度冷却至80℃以下后出炉取出叶片；
10、步骤四、化学气相沉积渗铝：
11、将叶片放入化学气相沉积渗铝炉内，将加热炉升温至950℃，反应室真空度控制在150mbar以下，alcl3外部发生反应器温度为300℃，然后向反应器内通入h2并保持时间一定时间，净化叶片内腔及外表面并保证炉温均匀性，之后通入hcl气体， hcl气体与加热炉内置反应器和外置反应器中的al颗粒反应形成活性的alcl3前驱体，然后在载气h2的输送下，利用专用导气工装，将hcl气体与al颗粒反应形成的alcl3气体导入叶片内腔和外表面，与叶片基体的镍原子和镀铂层的铂原子反应形成铝渗层和铂铝渗层，渗层的沉积时间为2.5h；沉积时间结束后，通入h2和n2，冷却至80℃以下出炉取出叶片。
12、进一步的，上述的一种用于ic21合金叶片的铝及铂铝粘结层的工艺制备方法，步骤一所述镀铂层厚度为1μm~3μm。
13、进一步的，上述的一种用于ic21合金叶片的铝及铂铝粘结层的工艺制备方法，步骤四所述h2流量为30l/min，保持时间为1h；hcl气体流量为1.5l/min。
14、进一步的，上述的一种用于ic21合金叶片的铝及铂铝粘结层的工艺制备方法，步骤四所述叶片内腔铝渗层深度为0.01mm～0.03mm，叶片外表面铂铝渗层深度为0.02mm～0.04mm。
15、本专利技术的优点及有益效果：
16、1、由于在真空炉和化学气相沉积渗铝炉内处理，叶片具有表面光洁、无氧化、渗层厚度整齐等特点；
17、2、由于在合金表面制备铝及铂铝渗层，所以减缓了合金在使用过程中的退化速度，提高了ic21合金叶片的高温抗氧化及热腐蚀的防护能力，叶片抗氧化能力比基体提高10倍，抗腐蚀性能提高10倍，延长了叶片的使用时间；
18、3、工艺操作方便，生产效率高，节约原材料。
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1.一种用于IC21合金叶片的铝及铂铝粘结层的工艺制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种用于IC21合金叶片的铝及铂铝粘结层的工艺制备方法，其特征在于，步骤一所述镀铂层厚度为1μm~3μm。
3.根据权利要求1所述的一种用于IC21合金叶片的铝及铂铝粘结层的工艺制备方法，其特征在于，步骤四所述H2流量为30L/min，保持时间为1h；HCl气体流量为1.5L/min。
4.根据权利要求1所述的一种用于IC21合金叶片的铝及铂铝粘结层的工艺制备方法，其特征在于，步骤四所述叶片内腔铝渗层深度为0.01mm～0.03mm，叶片外表面铂铝渗层深度为0.02mm～0.04mm。
【技术特征摘要】
1.一种用于ic21合金叶片的铝及铂铝粘结层的工艺制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种用于ic21合金叶片的铝及铂铝粘结层的工艺制备方法，其特征在于，步骤一所述镀铂层厚度为1μm~3μm。
3.根据权利要求1所述的一种用于ic21合金叶片的铝及铂铝粘结层的工艺制备方...
【专利技术属性】
技术研发人员：王蔓，施国梅，王蕊，王哲，薛怡然，
申请(专利权)人：中国航发沈阳黎明航空发动机有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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