真空电弧离子镀CoCrAlY涂层工艺研究

采用真空电弧离子镀工艺在渗铝后的镍基铸造高温合金表面制备CoCrAlY涂层,通过SEM、光学显微镜检查了沉积工艺参数对涂层表面颗粒状态、涂层组织形貌及涂层沉积速率的影响,优化了真空电弧离子镀工艺参数。经高温退火处理后,CoCrAlY涂层与渗铝层之间有明显的扩散层,涂层与渗铝层结合良好。     

用于固渗法渗铝的防渗铝涂料

一、前言 随着航空事业的不断发展,对喷气发动机涡轮前温度提出了更高的要求,因而对涡轮叶片材料的高温强度性能也要求与之相适应。为了捉高合金的高温性能,一般要调整合金成分。另外,也可采用在合金表面渗铝的办法提高其抗氧化和腐蚀性能。但是,表面全部渗铝的不足之处是直接承受振动力的零件部位如叶片榫齿,若渗有铝层则容易产生渗层裂纹而带来缺口敏感,同时榫齿渗铝也影响滚棒尺寸不利装配。因此,在国外都是采用保护套(金属或陶瓷)或保护涂层法加以解决。当然采用涂层保护方法较好,然而此类涂层的配方,配制和使用方法在国外都属于专利、公开文献中未见报导。为了某发动机Ⅱ级涡轮叶片局部渗铝工艺生产定型的急需,本着自力更生原则,我们研制了适用于国内目前采用的“Al-Fe”粉固体包埋法渗铝工艺的防渗铝涂料,现已取得了实用的效果,正式投入了批生产。     

GH4199合金渗铝工艺研究

主要针对渗铝工艺中不同渗铝温度、保温时间对GH4199合金组织、性能影响进行试验,试验结果表明渗层组织由表及里分别为：表层主要为富铝的NiAl相,向内的过渡层和扩散层为富Cr相、碳化物、NiAl相和Ni3Al相等。渗层厚度的变化主要与温度和时间有关,同一渗铝温度下,随着渗铝时间的增加渗铝层深度增加;同一渗铝时间,随着渗铝温度的提高渗铝层深度增加。经渗铝处理后,室温拉伸强度提高,拉伸塑性降低。900℃拉伸强度降低,拉伸塑性提高;持久寿命稍降低,塑性提高。     

国外光学镀膜工艺发展动向

如何将各种材料镀制成所需要的薄膜,这是镀膜技术和薄膜光学的基本问题之一。所谓镀膜工艺主要指蒸镀技术和监控方法。下面着重介绍国外蒸镀技术和监控方法的发展动向。一、蒸镀技术关于蒸镀技术,文献上记载甚多,有化学浸蚀法、溅射蒸镀法、真空热蒸发法、离子蒸镀之分;也有从运动能量出发,对生成的各种薄膜进行分类(见表1)。     

复杂型腔空心叶片气相渗铝工程化应用研究

对航空发动机复杂型腔空心叶片气相渗铝工艺、组织结构进行了研究,探讨了气相渗铝工艺的原理和机制.结果表明,采用舍Al 30％(质量百分比)的渗铝剂可实现空心叶片表面和内腔的同时渗铝,渗层深度可控、均匀性好,随渗铝保温时间的延长而递增,叶片表面渗铝层深度为20～60μm,内腔为5～20μm,渗铝层组织主要分为两个特征区,厚度比约为1∶1.外层铝为32％～36％(质量百分比)左右,内层铝约为l1％～l7％(质量百分比);外层主要由β-NiAl相,内层可能由β相,或β+γ'相,或γ'相组成.叶片经980℃、4h气相渗铝后,组织良好、性能优良,通过了航空发动机1000h持久试车考核,工程化应用前景广阔.     

稀土氧化物改性氧化锆/铂铝热障涂层的制备及其高温性能

针对我国某型航空发动机涡轮叶片用DZ125与DZ406高温合金,开展了稀土氧化物改性氧化锆/铂铝热障涂层体系的制备工艺及涂层高温性能研究。采用电镀Pt和气相渗铝的工艺制备了PtAl金属粘结层,研究了镀Pt前处理、不同镀Pt层厚度以及渗铝温度等关键工艺参数对涂层的微观结构和抗高温氧化性能的影响规律。采用优化后的涂层工艺制备的PtAl粘结层在1150℃时的抗氧化性能优异。采用电子束物理气相沉积（EB–PVD）在PtAl粘结层表面制备了稀土氧化物改性的氧化锆（GYb–YSZ）陶瓷涂层。由GYb–YSZ和Pt Al组成的热障涂层在1050℃热循环4320次（1050℃保温时间720 h）后,涂层表面状态完好,未发现明显剥落现象,表明该热障涂层体系具备良好的热循环性能。     

某型航空发动机涡轮叶片榫头表面铝含量与渗铝层深度关系研究

针对某型航空发动机涡轮叶片榫头渗铝故障,收集叶片榫头表面铝含量与渗铝层深度的离散数据,利用散点图观察样本分布,结合反应扩散理论和数理统计方法,对数据进行归纳分析,找出相应函数系数,建立函数关系式,得出叶片榫头表面铝含量与渗铝层深度的关系,为制订因该故障导致的发动机返厂检查处理流程及技术措施提供有力支撑。     

镀件吹气 喷雾脱液法

一、原理其原理是把出镀槽的工件放进脱液机中(见图1),吹气喷雾装置在机械的传动下,以一定压力的清洁气流将工件上的镀液吹脱。在吹脱过程中工件处于很细的水雾之中。吹脱下来的镀液回槽使用,使其不进入大量漂洗水中,把有毒物质控制在工艺过程中,达到防治污染的目的。     

微晶钛合金薄板粉末包埋渗铝及铝硅共渗研究

采用粉末包埋法对电子束物理气相(EB- PVD)制备钛合金薄板在620℃分别进行6h渗铝及铝硅共渗,采用XRD、SEM等对EB- PVD制备钛合金薄板显微组织以及粉末包埋法渗铝及Al- Si共渗后的钛合金薄板显微组织结构进行研究.结果表明,微晶合金可以在620℃实现渗铝和铝硅共渗.渗铝层的相结构主要为Al3 Ti相,但由于渗层Al3 Ti相为脆性相,在渗后冷却过程中热应力的作用下,易产生裂纹.铝硅共渗层的相结构主要为Al3 Ti和Ti5 Si3相,由于Si存在渗层中,渗层中不存在裂纹.     

EB-PVD制备箔材的厚度均匀性研究

从真空蒸镀中使用的小平面蒸发源理论出发,针对电子束物理气相沉积中为改善箔材厚度分布所须旋转大基板进行蒸镀的情况,建立了该过程的数学模型;并利用该模型对不同的坩埚位置所沉积的箔材厚度进行了定性分析,从而实现了对坩埚与基板相对位置的优化,使基板上沉积的箔材厚度分布可以达到最均匀的状态.最后通过K值的提出使理论和实际箔材厚度的结果趋于一致,即证明所建立的数学模型是合理的.     

稀土对热浸镀铝钢Al_2O_3／渗铝层界面空洞生长的影响

通过高温氧化试验以及测量空洞平均直径和形核数量随氧化时间的变化,研究稀土对Al2O3/渗铝层界面空洞生长和抗高温氧化性能的影响,并与渗纯铝试样进行比较.结果表明,渗铝稀土试样空洞平均直径的增长速率仅是渗纯铝试样的1/2,空洞平均深度随平均直径的增长速率仅是渗纯铝试样的3/5,单位面积上的空洞数量少于渗纯铝试样.稀土可抑制界面空洞的形核和生长,阻止空洞向渗铝层纵深扩展,提高渗铝钢的抗高温氧化性能.探讨了稀土抑制空洞形核和生长的机理.     

铝锂合金超塑成形/扩散连接技术研究进展

轻量化材料与结构是现代航空航天工业的发展方向。铝锂合金密度小,比强度、比弹性模量高,是理想的航空航天材料。采用超塑成形/扩散连接工艺成形的空心夹层结构零件具有整体性好、设计自由度大、成形精度高、无残余应力等优点,而且能够大幅减重、降低成本,广泛应用于航空航天领域。针对航空航天领域对新一代复杂多层结构件整体化和轻量化的迫切需求,回顾了国内外铝锂合金的发展历程,介绍了国内外铝锂合金超塑成形、扩散连接以及超塑成形/扩散连接组合技术的发展现状及其在航空航天领域的应用,指出铝锂合金表面致密稳定氧化膜是阻碍其扩散连接接头质量提升的瓶颈问题,讨论去除铝锂合金表面的氧化层以及防止新的氧化层再生的相关工艺与机理,最后展望了铝锂合金超塑成形/扩散连接技术在航空航天领域的应用前景以及未来研究方向。     

渗铝GH36钢的预氧化处理工艺

渗铝可以显著延缓GH36钢晶界腐蚀的产生,渗铝工艺已用于WP-6发动机一级涡轮盘,解决了涡轮盘槽底裂纹的问题,在生产使用中已取得显著效果。近期的工作证明,预氧化可以显著提高GH36钢渗铝层的抗蚀性能,因而是延长渗铝GH36钢零件寿命的极简单而有效的方法。预氧化即零件在渗铝之后,在一定条件下生成一层完整、致密的氧化物薄膜,这层薄膜较之“自然”生成的薄膜有更好的保护作用,因此可以显著提高渗铝层的抗蚀能力。对经预氧化的渗铝GH36钢试样,分别进行了抗蚀性能和机械性能的试验。在常温腐蚀条件下,无论从出现腐蚀的时间看,还是从周浸85昼夜后渗铝层的剩余厚度看,提高抗蚀性能都在一倍以上。在高温腐蚀条件下,从650℃     

离子镀工艺和应用简介

离子镀是在真空蒸镀和溅射镀膜基础上发展起来的一项新技术,它的基本原理是:在真空室内,在欲镀材料的加热热源和工件之间形成一个高压电场,并发生辉光放电,低压惰性气体(如氩气)在放电区离化,高速轰击工件     

新工艺集锦

▲目前,镀金工艺已在生产中广泛应用。一般都是采用吊镀方法进行镀金。对于批量大的小型零件,吊镀不仅生产效率低、损耗大,而且质量差。为了改变这种状况,有的厂用滚镀工艺取代吊镀,克服了上述三个缺点。滚镀的主要设备有微型镀机和微型滚桶。工艺配方是:金4～6克/升,柠檬酸铵100～120克/升。工艺规范是:温度为室温,电流为0.1～0.2安/分米~2,氢离子浓度为5.3～5.8。阴极为含锑1%的金锑合金片。     

微小多孔质材料

微小多孔质材料是一种能渗透空气、水蒸汽和水的块状固体材料。它是为真空成形或加热成形工艺需要而开发设计的。它粗看象铝块，但重量更轻，只有铝的３７％，美国ＰｏｒｔｅｃＮｏｒｔｈ公司开发的ＭｅｔａｐｏｒＦ１００Ａｌ材料，是使用７０％～９０％的铝粉和１０％～...     

长光栅镀膜机

长光栅镀膜机是目前国内唯一一台专用长光栅镀膜机。近年来,随着数控、数显技术的发展,长光栅得到了日益广泛的应用。国内外高精度长度计量仪器和自动化加工装备,其基准检测元件大多采用长光栅。长光栅的制造水平(包括精度、均匀性、直流电平漂移,线条质量等)在很大程度上决定了这些设备的质量和先进性。在制造长光栅的复杂工艺过程度中,镀膜机及镀膜工艺是其主要关键之一。过去国内镀制长光栅尺都是在普通真空镀     

纳米电刷镀

纳米材料是近几年才出现的新型材料,具有不同于微观和宏观物质的许多介观特性,由于材料的超细化,使其在许多方面表现出独特的特性,具有比普通材料高得多的强度与硬度。研究表明,在电刷镀中加入纳米硬质颗粒能获得比普通复合镀层更高的硬度、耐磨性和减摩性,有效提高镀层性能,因此,纳米复合镀层的应用前景广阔。电刷镀技术是一种广泛应用于机械零件表面修复与强化的表面工程技术。纳米电刷镀属于复合电刷镀的新发展,其基本方法,是采用刷镀的方法,使金属离子和悬浮在镀液中的不溶性纳米硬质微粒共同沉积到被镀基材表面,从而形成纳米复合镀层,这是一种新的刷镀工艺方法。由于不溶性固体微粒在复合刷镀层中的强化作用,使纳米复合电刷镀层表现出耐磨、耐蚀等优异的综合性能,为机械零部件的再制造提供了前所未有的机遇,成为再制造工程技术的重要组成部分。纳米电刷镀技术和电刷镀的基本原理相同,都是金属离子的阴极还原反应。纳米电刷镀与电刷镀的区别主要在于:纳米电刷镀要在镀液中加入一定量的不溶性纳米微粒,并使其均匀地悬浮在镀液中,这些不溶性纳米微粒能够吸附镀液中的正离子,发生阴极反应时,与金属离子一起沉积在工件上,获得纳米复合镀层。其余一些没有吸附正离子的不溶性固体(...     

镍铝涂层晶粒细化与金属氧化物掺杂改性研究

包埋渗铝获得的镍铝涂层是一种最早使用的Al_2O_3膜热生长型高温涂层。自20世纪50年代应用于航空发动机热端部构件的高温防护以来,进一步提高其抗高温氧化性能的机理和技术研究延续至今。基于对合金氧化及Al_2O_3膜热生长机制的理解,提出了晶粒细化与特定金属氧化物掺杂可提升镍铝涂层抗氧化性能的观点,介绍了涂层晶粒细化与金属氧化物弥撒掺杂方法,讨论了这些结构和成分改性影响涂层抗高温氧化性能的关键因素:包括Al_2O_3膜生长速度、亚稳态相向稳态相转变、涂层的黏附性以及涂层与合金基体的互扩散。这些新的研究结果有望为进一步挖掘渗铝涂层的应用潜力、延长其服役寿命提供理论和试验基础。     

发动机叶片气相渗铝工艺研究

为提高发动机叶片抗高温氧化和抗燃气腐蚀的能力,选用发动机叶片气相渗铝工艺,通过模拟生产的工艺试验,以试验数据及现象为依据,客观分析了渗铝的加热温度、保温时间及渗铝剂的用量等因素对渗铝层深度的影响,从而确定某型发动机叶片气相渗铝时的热处理参数。