【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于材料表面合金化及涂层制备领域，具体涉及一种铝化物熔覆涂层的共改性方法。
技术介绍
1、火力发电、储能、石化等高温领域使用的大长径比通流部件的腐蚀一直是制约整个能源装备安全生产运行的行业共性问题及技术痛点，通流部件内壁因氧化皮问题引起的堵管、爆管事故所造成的运行成本及材料成本增加超过20％。
2、研究表明，铝化物涂层在解决部件氧化腐蚀、磨损、高温烧蚀等方面具有明显效果；目前西安热工院研发的铝化物涂层在实际机组服役过程中展现出优异的抗氧化服役性能。但随着服役时间的延长、机组功率的增大、服役环境的复杂性，单一的铝化物涂层不可避免地将面临氧化抗力下降、膜层剥落等现象的出现，此外长期服役后，膜层al元素含量下降，氧化膜致密度、均匀度同样会损失，降低涂层抗氧化性能；因此，需要研发一种新型的、氧化抗力及抗剥落能力优异的、适用于大长径比等各类复杂形状工件的抗氧化涂层制备技术及工艺。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于至少克服上述缺点之一，提供一种铝化物熔覆涂层的共改性方法，该方法适用于大型锅炉、油气田输运管道等大长径比及各种复杂形状工件所用奥氏体钢及高温合金部件抗氧化涂层的制备。
2、为实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案是，一种铝化物熔覆涂层的共改性方法，包括以下步骤：
3、步骤1、按比例称量、配制固相熔覆粉料及液相粘结剂，经搅拌、球磨后制得熔覆浆料备用；
4、步骤2、对待镀工件进行表面清洗、预热处理，后将熔覆浆料均匀喷涂至待
5、步骤3、将喷涂层固化后的工件置于惰性气氛下进行激光熔覆，冷却后得到铝化物熔覆涂层，后进行熔覆残渣处理。
6、在本专利技术的一些实施例中，在步骤1中，渗源包括nial和al，改性剂包括si和pt，活化剂包括nh4cl，粘结剂包括乙酸乙酯，其中nial、al、si、pt粉体均通过1000目筛网过筛。
7、在本专利技术的一些实施例中，固相熔覆粉料制备方法如下：按质量百分比称取固相组分，包括50-70％的nial、15-40％的al、0-5％的nh4cl、0-5％的si和0-5％的pt，固相组分总质量保持100％，称取后经行星式球磨机球磨混合，球磨转速为350-400rpm、时间为12-24h。
8、在本专利技术的一些实施例中，在步骤1中，熔覆浆料制备方法如下：粘结剂乙酸乙酯以固相组分10-30％的质量占比添加至混合均匀的固相粉料中，充分搅拌2-4h后置于行星式球磨机中球磨混合，球磨转速为350-400rpm、时间为8-12h。
9、在本专利技术的一些实施例中，在步骤2中，工件表面预处理过程，清洗采用高压水枪清洗，并用酒精或丙酮冲洗干净；预热处理为200-250℃下中频预热30-60min；
10、在本专利技术的一些实施例中，在步骤2中，预置喷涂层厚度为1-5mm、涂层覆盖率不低于98％；
11、在本专利技术的一些实施例中，在步骤2中，涂层干燥采取自然风干24-48h、固化处理为300-450℃下固化24-48h。
12、在本专利技术的一些实施例中，在步骤3中，激光功率为2-2.8kw、扫描速率为20-40mm/s、光斑直径为3-5mm、工件旋转速度为0-5r/min、ar气流量为15-20l/min；残渣处理采取高压水枪或高压气流冲洗，并自然风干。
13、与现有技术相比，本专利技术的一种铝化物熔覆涂层的共改性方法，至少还包括以下有益效果：
14、1、本专利技术通过在浆料组分中添加卤化物nh4cl，起到了催渗、活化的效果，提升了渗速及铝化物熔覆涂层质量；
15、2、本专利技术通过在固相粉料中引入改性元素si、pt，可以加速氧化膜转变过程并形成难溶硅氧保护层，增强铝化物熔覆涂层氧化及腐蚀抗力；
16、3、本专利技术通过激光熔覆工艺制备铝化物熔覆涂层，该工艺热量集中、作用时间短，熔覆区热影响小，涂层与母材结合强度高；
17、4、本专利技术通过一体化激光熔覆工艺生产线制备铝化物熔覆涂层，铝化物熔覆涂层生产效率高、厚度可控，工艺可重复性高，具有极强的实用性和普适性。
18、进一步的，改性元素si的添加可以形成连续的sio2钝化膜，提升抗氧化及耐热蚀性能。
19、进一步的，改性元素pt的添加可以为al元素提供通道，形成致密氧化物，抑制或减少合金元素外扩散，可以加速θ-al2o3向α-al2o3的转变，提高膜基结合力，有效抑制内部氧化和内部硫化，提升铝化物熔覆涂层耐热蚀能力。
20、进一步的，自然风干结合中低温固化的分段浆料固化工艺有效避免了直接烘干时料浆层因热应力产生的微裂纹及微小孔洞问题，且增强了料浆层与工件表面的结合强度。
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1.一种铝化物熔覆涂层的共改性方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种铝化物熔覆涂层的共改性方法，其特征在于，在步骤1中，渗源包括NiAl和Al，活化剂包括NH4Cl，改性剂包括Si和Pt，粘结剂包括乙酸乙酯；其中NiAl、Al、Si、Pt粉体均通过1000目筛网过筛。
3.根据权利要求1所述的一种铝化物熔覆涂层的共改性方法，其特征在于，在步骤1中，固相熔覆粉料制备方法如下：按质量百分比称取固相组分，包括50-70％的NiAl、15-40％的Al、0-5％的NH4Cl、0-5％的Si和0-5％的Pt，固相组分总质量保持100％，称取后经行星式球磨机球磨混合，球磨转速为350-400rpm、时间为12-24h。
4.根据权利要求1所述的一种铝化物熔覆涂层的共改性方法，其特征在于，在步骤1中，熔覆浆料制备方法如下：粘结剂乙酸乙酯以固相组分10-30％的质量占比添加至混合均匀的固相粉料中，充分搅拌2-4h后置于行星式球磨机中球磨混合，球磨转速为350-400rpm、时间为8-12h。
5.根据权利要求1所述的一种铝化
6.根据权利要求1所述的一种铝化物熔覆涂层的共改性方法，其特征在于，在步骤2中，预制浆料层厚度为1-5mm、涂层覆盖率不低于98％。
7.根据权利要求1所述的一种铝化物熔覆涂层的共改性方法，其特征在于，在步骤2中，预制涂层干燥采取自然风干24-48h、固化处理为300-450℃下固化24-48h。
8.根据权利要求1所述的一种铝化物熔覆涂层的共改性方法，其特征在于，在步骤3中，激光功率为2-2.8KW、扫描速率为20-40mm/s、光斑直径为3-5mm、工件旋转速度为0-5r/min、Ar气流量为15-20L/min。
...【技术特征摘要】
1.一种铝化物熔覆涂层的共改性方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种铝化物熔覆涂层的共改性方法，其特征在于，在步骤1中，渗源包括nial和al，活化剂包括nh4cl，改性剂包括si和pt，粘结剂包括乙酸乙酯；其中nial、al、si、pt粉体均通过1000目筛网过筛。
3.根据权利要求1所述的一种铝化物熔覆涂层的共改性方法，其特征在于，在步骤1中，固相熔覆粉料制备方法如下：按质量百分比称取固相组分，包括50-70％的nial、15-40％的al、0-5％的nh4cl、0-5％的si和0-5％的pt，固相组分总质量保持100％，称取后经行星式球磨机球磨混合，球磨转速为350-400rpm、时间为12-24h。
4.根据权利要求1所述的一种铝化物熔覆涂层的共改性方法，其特征在于，在步骤1中，熔覆浆料制备方法如下：粘结剂乙酸乙酯以固相组分10-30％的质量占比添加至...
【专利技术属性】
技术研发人员：雷中辉，鲁金涛，丁磊，赵文玮，曾哲西，胡新元，黄思源，张醒兴，黄锦阳，袁勇，
申请(专利权)人：华能湖南岳阳发电有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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