本發(fā)明屬于材料表面合金化及涂層制備，具體涉及一種基于激光熔覆改性鋁化物涂層的方法。

背景技術(shù)：

1、在電力行業(yè)中，通流部件內(nèi)壁因氧化皮問題引起的堵管、爆管事故占鍋爐非停事故的50％以上，導(dǎo)致機組的運行成本及材料成本增加超過20％；因此，研究、開發(fā)適用于鍋爐機組用管道內(nèi)外壁表面的抗氧化、耐腐蝕技術(shù)具有重要的實際意義。

2、目前研的適用于能源裝備通流部件大長徑比結(jié)構(gòu)特征、高溫、長時、低應(yīng)力服役環(huán)境特點的高溫抗氧化涂層制備技術(shù)，主要以鋁化物涂層為主；在實際機組運行試驗中，鋁化物涂層也展現(xiàn)出優(yōu)異的抗氧化服役性能。但隨著服役時間的延長、機組功率的增大、服役環(huán)境的復(fù)雜性，單一的鋁化物涂層不可避免地將面臨氧化抗力下降、膜層剝落等現(xiàn)象的出現(xiàn)，此外長期服役后，膜層al元素含量下降，氧化膜致密度、均勻度同樣會損失，降低涂層抗氧化性能。因此，需要研發(fā)一種新型的、氧化抗力及抗剝落能力優(yōu)異的、適用于大長徑比等各類復(fù)雜形狀工件的抗氧化涂層制備。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)問題之一，提供一種基于激光熔覆改性鋁化物涂層的方法。

2、本發(fā)明提出一種基于激光熔覆改性鋁化物涂層的方法，所述

3、方法包括：

4、按比例稱量固相熔覆粉料及液相粘結(jié)劑，經(jīng)攪拌、球磨后制得熔覆漿料；

5、對待鍍工件進行表面清洗、預(yù)熱處理，隨后將熔覆漿料均勻噴涂至工件表面，噴涂完成后干燥、固化；

6、將噴涂層固化后的工件置于惰性氣氛下進行激光熔覆，冷卻后得到鋁化物熔覆涂層。

7、可選地，所述固相熔覆粉料包括滲源、改性劑、活化劑。

8、可選地，所述滲源為feal、al粉體；

9、所述改性劑為ti和co；

10、所述活化劑為nh4cl。

11、可選地，所述固相熔覆粉料包括：

12、60-80％的feal；

13、10-30％的al；

14、0-5％的ti；

15、0-5％的c；

16、2-7％的nh4cl。

17、可選地，所述液相粘結(jié)劑為乙酸乙酯。

18、可選地，所述液相粘結(jié)劑的含量為所述固相熔覆粉料的10-30％。

19、可選地，在步驟2中，預(yù)置噴涂層厚度為1-5mm；

20、所述預(yù)熱處理為200-250℃下中頻預(yù)熱30-60min。

21、可選地，涂層干燥采取自然風(fēng)干24-48h、固化處理為300-450℃下固化24-48h。

22、可選地，所述鋁化物熔覆涂層的厚度為0.29-1.25mm。

23、可選地，激光熔覆處理的激光功率為2-2.8kw、掃描速率為20-40mm/s、光斑直徑為3-5mm、工件旋轉(zhuǎn)速度為0-5r/min、ar氣流量為15-20l/min。

24、本發(fā)明提出一種基于激光熔覆改性鋁化物涂層的方法，所述方法包括：按比例稱量固相熔覆粉料及液相粘結(jié)劑，經(jīng)攪拌、球磨后制得熔覆漿料；對待鍍工件進行表面清洗、預(yù)熱處理，隨后將熔覆漿料均勻噴涂至工件表面，噴涂完成后干燥、固化；將噴涂層固化后的工件置于惰性氣氛下進行激光熔覆，冷卻后得到鋁化物熔覆涂層。本發(fā)明所制備滲層組織結(jié)構(gòu)均勻、厚度適中、al原子擴散充分，滲層與基體呈良好冶金結(jié)合、不易脫落，適用于大型鍋爐、油氣田輸運管道等大長徑比及各種復(fù)雜形狀工件所用奧氏體鋼及高溫合金部件，具有極好的工業(yè)批量化生產(chǎn)效益。

技術(shù)特征：

1.一種基于激光熔覆改性鋁化物涂層的方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述固相熔覆粉料包括滲源、改性劑、活化劑。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述滲源為feal、al粉體；

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述固相熔覆粉料包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述液相粘結(jié)劑為乙酸乙酯。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述液相粘結(jié)劑的含量為所述固相熔覆粉料的10-30％。

7.根據(jù)權(quán)利要求1至6任一項所述的方法，其特征在于，在步驟2中，預(yù)置噴涂層厚度為1-5mm；

8.根據(jù)權(quán)利要求1至6任一項所述的方法，其特征在于，涂層干燥采取自然風(fēng)干24-48h、固化處理為300-450℃下固化24-48h。

9.根據(jù)權(quán)利要求1至6任一項所述的方法，其特征在于，所述鋁化物熔覆涂層的厚度為0.29-1.25mm。

10.根據(jù)權(quán)利要求1至6任一項所述的方法，其特征在于，激光熔覆處理的激光功率為2-2.8kw、掃描速率為20-40mm/s、光斑直徑為3-5mm、工件旋轉(zhuǎn)速度為0-5r/min、ar氣流量為15-20l/min。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提出一種基于激光熔覆改性鋁化物涂層的方法，屬于材料表面合金化及涂層制備技術(shù)領(lǐng)域。方法包括：按比例稱量固相熔覆粉料及液相粘結(jié)劑，經(jīng)攪拌、球磨后制得熔覆漿料；對待鍍工件進行表面清洗、預(yù)熱處理，隨后將熔覆漿料均勻噴涂至工件表面，噴涂完成后干燥、固化；將噴涂層固化后的工件置于惰性氣氛下進行激光熔覆，冷卻后得到鋁化物熔覆涂層。本發(fā)明所制備滲層組織結(jié)構(gòu)均勻、厚度適中、Al原子擴散充分，滲層與基體呈良好冶金結(jié)合、不易脫落，適用于大型鍋爐、油氣田輸運管道等大長徑比及各種復(fù)雜形狀工件所用奧氏體鋼及高溫合金部件，具有極好的工業(yè)批量化生產(chǎn)效益。

技術(shù)研發(fā)人員：趙文瑋,雷中輝,胡新元,宋友亞,張醒興,丁磊,陳凱,黃錦陽,魯金濤,袁勇
受保護的技術(shù)使用者：西安熱工研究院有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15