电解加工中电解液对钛合金TC4型面加工质量的影响研究

研究了电解加工中不同组分电解液对钛合金TC4工件表面成形质量的影响。通过试验对比分析得出:在质量分数15%Na Br+10%Na Cl电解液中,电解加工TC4试样可获得较好的表面质量,加工表面光滑且有金属光泽,表面粗糙度为Ra1.421μm;同时,不同组分电解液对加工工件亚表面层的影响均不大。研究结果为民航发动机钛合金制的零部件维修提供了技术储备。

CoCrAlY表面改性后热障涂层高温氧化及热震性能

采用大气等离子喷涂技术(APS)在镍基高温合金表面制备了CoCrAlY粘结层,利用电子束蒸发镀膜在CoCrAlY表面蒸镀纳米铝膜,并使用强流脉冲电子束熔敷纳米铝膜进行表面改性,最后使用APS在表面改性后的CoCrAlY表面沉积陶瓷层制备了热障涂层.在空气环境中对热障涂层进行高温氧化试验和热震试验.结果表明,CoCrAlY表面改性后热障涂层经1050℃静态空气氧化后,界面处生成的热生长氧化物(TGO)具有较高的连续性和致密性,有效阻碍了氧化的进一步发展且避免尖角型氧化物的形成,提高了热障涂层的抗氧化能力;在1050℃高温加热后10℃水淬热震条件下,脱落率仅为2%左右.

HCPEB作用下镀铝CoCrAlY涂层的高温氧化行为

使用大气等离子喷涂在镍基高温合金表面制备Co Cr Al Y粘结层并蒸镀一定厚度的纳米铝膜,利用强流脉冲电子束辐照镀铝涂层表面.采用高温氧化试验,观察并分析涂层的高温氧化行为.XRD结果表明,强流脉冲电子束辐照镀铝涂层表层快速氧化生成大量Al_2O_3;100 h氧化后,表层氧化物成分较为稳定,基本保持Al_2O_3较多.尖晶石类氧化物较少的状态.表面形貌分析结果表明,经过强流脉冲电子束辐照镀铝涂层在高温环境下能够保持表层的致密和完整,缺陷很少.涂层表层含有大量均匀且较为致密的Al_2O_3能够有效抵御外界环境的进一步氧化,有较好的的抗高温氧化性能.

强流脉冲电子束粘结层表面改性对热障涂层热震及残余应力的影响

采用等离子喷涂技术在GH4169镍基高温合金表面制备CoCrAlY粘结层,利用电子束蒸发镀膜在CoCrAlY表面蒸镀纳米铝膜并使用强流脉冲电子束熔敷纳米铝膜进行表面改性,使用APS技术在CoCrAlY表面沉积陶瓷层制备改性热障涂层。对粘结层蒸镀铝膜表面改性涂层和普通涂层分别进行热震实验、结合强度测试和残余应力分析。实验发现,在1 050℃高温加热后10℃水淬的冷热循环条件下,改性涂层的抗热震性能优于普通涂层;热震过程中改性涂层和普通涂层热生长氧化物内产生的残余应力均为压应力,且随热震次数的增加而增大,改性涂层热生长氧化物内残余压应力增长速度小于普通涂层。拉伸结果显示,普通涂层的断裂属于混合断裂,而改性涂层断裂基本发生在陶瓷层和薄膜胶界面,未发现层间断裂。改性涂层结合强度优于普通涂层。实验结果表明,采用电子束蒸发镀膜和强流脉冲电子束技术相结合对粘结层进行熔敷铝膜的表面改性处理,可以显著提高热障涂层冷热循环服役寿命。

强流脉冲电子束轰击粘结层表面微观形貌的研究

针对传统热障涂层在服役温度下容易失效的特点,采用大气等离子喷涂技术在镍基高温合金GH4169上制备CoCrAlY粘结层,并利用电子束蒸发镀膜技术在粘结层表面沉积一层纯铝薄膜,最后使用强流脉冲电子束对镀铝膜的粘结层表面进行轰击,制备了新型热障涂层.研究了新型热障涂层CoCrAlY粘结层表面改性后的微观结构.实验结果表明:CoCrAlY粘结层表面蒸镀Al膜并经强流脉冲电子束轰击后产生了Al相和Al_2O_3相,Co基氧化物消失;粘结层表面变得较为致密、均匀,粗糙度明显增大且分布着大量纳米尺寸的富氧化铝细泡,这些气泡可以有效提高热障涂层抗氧化性能.