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发动机叶片高温涂层遮蔽

燃气涡轮发动机镍基高温合金及叶片的渗铝遮蔽材料

发布日期:2021-02-19 作者:大连义邦科技 浏览数:16695
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 镍基高温合金等材料作为燃气涡轮发动机热端部件材料应用,不仅要承受各种复杂的机械载荷,同时还要承受苛刻环境下的氧化和腐蚀作用,因此高温结构材料的高温防护涂层材料技术对于燃气涡轮发动机的发展具有重要的作用,同时航空发动机性能的不断提高,也直接推动了高温防护涂层材料技术的发展。

 高性能热扩散铝化物涂层,是先进航空发动机及舰船和地面发电用的各种燃气轮机涡轮叶片高温腐蚀防护的主要方法之一。

 


 

扩散涂层有渗铝涂层、渗铬涂层、渗硅涂层,以及改进的渗铝涂层等,代表性的有渗铝涂层和改进的渗铝涂层。

渗铝涂层的制备方法有:粉末包埋渗、热浸渗铝、料浆渗铝、气相渗铝,电解渗铝、化学气相沉积渗铝等。

在粉末包埋渗铝方法中,样品埋入渗剂粉末中,渗剂由铝源粉末、铝化物活化剂和填料组成。加热时活化剂在渗剂中挥发,与铝源反应生成挥发性的涂层金属的化合物。挥发性的物质向基材表面扩散,并在那里发生沉积反应。

 

不管是粉末包埋渗铝还是其他方法制备渗铝涂层,在涂层制备的过程中,对涡轮叶片等无须涂层的特定区域遮蔽防护需求也越来越迫切,且遮蔽温度要求也越来越高,通常高达1000°以上。

由于遮蔽温度如此之高,普通的遮蔽胶带无法承受,只能采用电镀等去除遮蔽物繁琐的遮蔽方法,给生产工艺带来诸多不便,且生产耗时过长。大连义邦引进的高温遮蔽胶带/腻子不仅可以为各种高温合金部件提供有效的遮蔽,耐受高温能力高达1000°以上,且操作方便简单,只需通过简单的包裹粘贴即可使用。

去除也非常方便,制备工艺完成后,轻轻一敲即可脱落。省时省力降成本。


高温遮蔽胶带/腻子由镍和氧化铝粉末的混合物与有机粘合剂混合而成,产品的整体结构分为两大部分:

1、 保护层:作为高温扩散涂料的”靶子”,防止渗漏。

2、 隔离层:防止保护层与基体金属结合。 


 

遮蔽胶带柔软性一般,主要是为平直表面应用而设计。遮蔽腻子柔韧性较好,塑形方便好捏合,专为保护尖锐的边缘或异形部位,比如涡轮叶片的榫头。

 

常规尺寸101X101CM,可供更大尺寸250x260cm,还可根据客户需要进行定制。


 

简便的包裹粘贴工艺如下:


 

一般情况下,涡轮叶片在制备渗铝层中,仅需在叶身包覆涂层,往往在叶根(榫头)和叶尖处要避免渗铝,通过对叶根和叶尖进行有效的遮蔽防护处理,来避免涂层在叶根和叶尖处形成。下图是经过遮蔽处理后,完成渗铝涂层制备的高温合金叶片示意图。

 

           此图片来自中科院金属腐蚀与防护实验室

 

有涂层的叶身部分呈玫瑰色,无涂层的榫头和叶尖部位呈金属本色。

大连义邦针对发动机和燃气轮机的高温合金扩散涂层遮蔽,引入了国际先进的多款成熟产品,除了遮蔽胶带和遮蔽腻子外,还有遮蔽泥浆,遮蔽粉末等产品形式,为不同的涂层制备工艺来匹配不同的产品应用,助力国家燃气轮机制备工艺的提升。




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