一种用于高温阻尼件表面的硬质高阻尼涂层制备工艺的利记博彩app
【技术领域】
[0001] 本发明涉及阻尼涂层的制备，特别是涉及一种用于高温阻尼件表面的硬质高阻尼 涂层制备工艺。
【背景技术】
[0002] 动态系统的振动控制和噪声抑制是目前航空、航天、舰船、军工以及其它工业在设 计中极其希望达到的。过大的振动和噪声可能引起结构毁坏、环境恶化并影响机载设备的 正常工作，影响作战效能，甚至造成灾难性的危害。多数情况下材料强度和阻尼性能是相 互矛盾的，事实上，目前航空发动机叶片常用材料如铝合金、马氏体不锈钢、钛合金以及其 它高温合金由于过多的考虑了强度因素，其阻尼性能很差，阻尼性能Q 1往往小于或仅处于 10 3数量级。对于实际应用中的很多动态系统和叶片一样，其强度、动静态力学性能以及流 体动力特性都是必须考虑的，基于这些分析，我们在不影响基体结构的前提下，在结构的外 表面或内表面引入高阻尼硬质层来抑止这些结构的振动和噪声。
[0003] 硬质涂层不会影响基体材料的力学性能和流体动力形状设计；涂层可以遍及结构 的各个部位，这样有助于抑制结构各处的动力响应；更为重要的是，涂层本身会带入复合阻 尼结构(界面和空洞裂纹等缺陷)，利用涂层引入的复合结构提高结构的阻尼性能。
[0004] 现有的阻尼涂层一般为高分子材料，虽然阻尼性能得以显著提高，但是不能承受 高温。涂层厚度不能确定，太厚涂层内部缺陷太多，结合力差，不但不能充分发挥阻尼性能， 涂层的剥落导致工件表面磨损加剧，最终加剧工件的破坏。
【发明内容】
[0005] 为了解决上述现有技术存在的问题，本发明利用引入涂层复合结构提高结构的阻 尼性能，特别研发一种用于高温阻尼件表面的硬质高阻尼涂层制备工艺。具体为采用低压 等离子喷涂的方法在金属基体上喷涂硬质涂层，优化制备工艺来获得高的综合阻尼性能。 这种具有硬质高阻尼涂层的复合结构能够在高温苛刻的条件下使用，即满足力学性能、耐 热性，不但拥有高的阻尼，又能承受高温腐蚀环境，适用于高温运作的工件，适合叶片等动 态系统的使用。
[0006] 本发明采取的技术方案是：一种用于高温阻尼件表面的硬质高阻尼涂层制备工 艺，其特征在于：采用低压等离子喷涂方法制备阻尼涂层，其制备工艺有如下步骤： 步骤一.对工件表面进行除污处理； 步骤二.采用表面喷砂处理对工件表面进行粗化； 步骤三.对喷砂后的工件进行预热； 步骤四.采用低压等离子喷涂法对工件表面进行喷涂，涂层材料体系为：NiCr系高温 合金涂层、FeCr系铁磁性涂层和YSZ陶瓷涂层中的任意一种涂层； 步骤五.后续对涂层进行真空退火处理。
[0007] 本发明所产生的有益效果是：采用本工艺制备的涂层复合结构，不仅具有高的阻 尼性能，而且还拥有高的力学性能，能够承受较大的应力，同时温度适用范围广，这种阻尼 结构的阻尼性能要显著高于其块体阻尼材料。本发明的涂层均匀，与基体结合强度高，具有 实施费用低、操作简便、成品率尚以及广品综合性能尚等特点。
[0008] 本发明的优点在于： 1、该复合结构由涂层与基体组成，此涂层结构相较于有高阻尼性能的有色金属如MnCu 合金、Ti合金具有较低的成本。同时相对于块体的相同材料的阻尼性能显著提高。
[0009]2、与高分子涂层材料相比具有高的材料强度、模量、耐高温性能和耐蠕变性能。加 大了工件的温度适用范围。
[0010] 3、与采用阻尼结构、隔震的方法相比，涂层处理即保持了基体高的力学性能和流 体力学性能，又不会增加动态系统的质量，有利于机械仪器发展的日益精密化。
[0011] 4、涂层复合结构能提高系统的固有震动频率，防止了对材料损害最大的共振带来 的危害。
[0012] 5、该涂层的厚度即能保持了优异的阻尼性能，避免了应力过大，结合状态差。因此 具有较好的综合性能。
【附图说明】
[0013] 图1为采用本发明制备的涂层复合结构阻尼性能Q 1的温度效应对比曲线图， 其中表示lCrl8Ni9Ti基体；▲表示NiCrAlY涂层；?表示FeCrMo涂层；★ 2抑2陶 瓷涂层。
【具体实施方式】
[0014] 以下对本发明作进一步详尽描述： 1、先将工件以酒精为溶剂在超声清洗仪中清洗，酒精溶剂浓度为9 5 %，清洗时间为 20-25min (-般为20min)，用酒精溶剂清除基体表面的油污。
[0015] 2、采用喷砂机对工件表面进行喷涂，喷砂粒度为250-320目；喷砂角度为垂直于 工件表面；喷砂压力为0. 6-0. 7MPa (-般设定为0. 6MPa)。由于热喷涂基体与涂层之间一 般为机械结合，对基体的工作层采用喷砂处理(也可以打磨处理)，有利于增大结合表面积， 增强基体与涂层的界面结合强度。
[0016] 3、对喷砂后的工件进行预热的温度为180-200°C(-般设定为190°C);预热时间为 l-2mim (-般设定为1.5 mim)。由于工件与涂层之间热膨胀系数存在差异，基体在热喷涂 容易产生较大的热应力，内应力的产生会导致涂层脱离剥落，结果不但不能增强阻尼性能， 反而造成零件损坏。为了防止内应力造成的危害，要进行预热。
[0017] 4、采用等离子喷涂设备对工件表面进行喷涂，工艺参数设定为：电压55_56kv ;电 流550-580A ;氩气57-62 L/min ;氢气18-22L/min ;送粉率20-30g/min。涂层的厚度为 0. 09-0. 15mm〇
[0018] 5、采用真空退火炉对涂层进行真空退火处理的温度为650_750°C (-般设定为 700°C)，处理时间为90-120min (-般设定为100 min)，炉体自然冷却至室温。进行去应力 退火，减小涂层及基体组织转变后残余应力，促进基体与涂层之间的冶金结合。
[0019]实施例一：NiCr系高温合金涂层中选择NiCrAlY涂层，采用GP-80型等离子喷涂 设备在工件表面喷涂NiCrAlY涂层，合金成分所占NiCrAlY涂层质量百分比（wt%)为：Cr : 16 ;A1 :6 ;Y :0? 5 ;Ni :余量。电压 55-60 V，电流 550-580 A，氩气 60L/min，氢气 20L/min，送 粉速率20 g/min。
[0020] 实施例二：FeCrMo系铁磁性涂层中选择FeCrMo涂层，采用GP-80型等离子喷涂设 备在工件表面喷涂FeCrMo涂层，合金成分所占FeCrMo涂层质量百分比（wt%)为：Cr :16 ; Mo :3 ;Fe :余量。电压 58-60 V，电流 550-570 A，氩气 60L/min，氢气 20L/min，送粉速率 30 g