一种超高压环境下磁场辅助等离子体改性激光熔覆涂层装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种超高压环境下磁场辅助等离子体改性激光熔覆涂层装置及方法，将镍基合金基板放置在密闭的工作箱内；在密闭的工作箱内持续注入惰性气体，使工作箱内保持超高压环境；通过激光辐照镍基合金基板表面铺设的镍基合金粉末形成熔池，同时使用金属等离子体作为镍基合金涂层中的元素掺杂，将金属等离子体喷射至镍基合金基板表面上方，等离子体态活性元素掺杂物在磁场控制下聚集在熔池表面，在超高压环境和交变磁场的协同作用下，金属等离子渗入熔池并与熔融材料发生搅拌反应，得到具有均匀活性元素掺杂的镍基合金熔覆涂层。本发明专利技术实现了活性元素Hf对镍基合金涂层的有效掺杂，提升了涂层的耐高温性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及激光熔覆，具体涉及一种超高压环境下磁场辅助等离子体改性激光熔覆涂层装置及方法。

技术介绍

1、镍基合金因其耐高温、耐氧化以及良好的高温力学性能，被广泛地应用于核电、石油化工、船舰、地面燃气轮机及航空航天领域。其中具有代表性的是用于制造航空发动机的涡轮盘、燃烧室及叶片等高温部件。近年来，随着国家工艺科技与国防领域的不断发展及节能减排的要求，航空发动机内部的进气温度不断提高，涡轮泵和涡轮叶片等关键零部件在高温负载工作环境下开始出现氧化、腐蚀及疲劳断裂等破坏现象。

2、镍基高温合金零件制造成本高昂，因此周期性的检查与修复成为延长其服役寿命的必备措施。其中，在合金基板表面施加具有抗高温氧化性能的改性涂层已成为一种提高发动机工作温度的有效零件修复方式。在高温服役环境下，改性涂层表面形成的致密氧化膜可以有效隔断合金基板材料与环境的接触，提升合金材料的抗氧化性能，延长高温部件的使用寿命。当前制备表面改性层的工艺方法主要有电镀、等离子喷涂、铸造合金化以及气相沉积等，但通过这些方法制备的涂层通常具备厚度较薄(<100μm)，微观结构致密性差，本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种超高压环境下磁场辅助等离子体改性激光熔覆涂层方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的超高压环境下磁场辅助等离子体改性激光熔覆涂层方法，其特征在于，通过控制熔覆过程施加的磁场强度，使得熔覆过程中的磁场强度保持在20～40mT。

3.根据权利要求1所述的超高压环境下磁场辅助等离子体改性激光熔覆涂层方法，其特征在于，通过加压泵(10)使工作箱(1)内保持的超高压为100～120MPa。

4.根据权利要求1所述的超高压环境下磁场辅助等离子体改性激光熔覆涂层方法，其特征在于，所述金属等离子体为金属铪等离子体，通过微波等离子体源系统(3)...

【技术特征摘要】

1.一种超高压环境下磁场辅助等离子体改性激光熔覆涂层方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的超高压环境下磁场辅助等离子体改性激光熔覆涂层方法，其特征在于，通过控制熔覆过程施加的磁场强度，使得熔覆过程中的磁场强度保持在20～40mt。

3.根据权利要求1所述的超高压环境下磁场辅助等离子体改性激光熔覆涂层方法，其特征在于，通过加压泵(10)使工作箱(1)内保持的超高压为100～120mpa。

4.根据权利要求1所述的超高压环境下磁场辅助等离子体改性激光熔覆涂层方法，其特征在于，所述金属等离子体为金属铪等离子体，通过微波等离子体源系统(3)制备生成并通过激光熔覆头(4)与激光束同轴射出。

5.根据权利要求1所述的超高压环境下磁场辅助等离子体改性激光熔覆涂层方法，其特征在于，通过微波等离子体源系统(3)调节金属等离子体射流流量为1.5l/min～2.5l/min。

6.根据权利要求1所述的超高压环境下磁场辅助等离子体改性激光熔覆涂层方法，其特征在于，所述镍基合金粉末直径范围为53～150μm，所述铺设一层粉末厚度范围为0.8～1.2mm。

7.根据权利要求1所述的超高压环境下磁场辅助等离子体改性激光熔覆涂层方法，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄蕾，周建忠，缑延强，李礼，孟宪凯，黄舒，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：