專(zhuān)利名稱(chēng)：一種用于復(fù)雜內(nèi)腔葉片的氣相滲鋁硅滲劑及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于化學(xué)氣相沉積技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種用于復(fù)雜內(nèi)腔葉片的氣相滲鋁硅滲劑及方法。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有的給葉片表面加工滲鋁硅工藝中，國(guó)內(nèi)僅有采用料漿滲鋁硅工藝，其中料漿滲鋁硅采用滲劑包括將鋁硅滲劑、粘接劑、活化劑、稀釋劑按照比例混合，攪拌均勻成糊狀，并涂覆于葉片零件外表面。此種料漿滲鋁硅工藝復(fù)雜、操作過(guò)程繁瑣、容易造成涂刷不均勻、料漿涂覆厚度無(wú)法精確控制及容易粘接等缺點(diǎn)。此外對(duì)于在發(fā)動(dòng)機(jī)中的復(fù)雜內(nèi)腔葉片上進(jìn)行滲鋁硅處理時(shí)，由于發(fā)動(dòng)機(jī)本身結(jié)構(gòu)的影響，無(wú)法進(jìn)行料漿滲鋁硅處理，需要采用新的滲鋁硅工藝。

發(fā)明內(nèi)容
要解決的技術(shù)問(wèn)題為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本發(fā)明提出了一種用于復(fù)雜內(nèi)腔葉片的氣相滲鋁硅滲劑及方法。技術(shù)方案本發(fā)明的技術(shù)方案為所述一種用于復(fù)雜內(nèi)腔葉片的氣相滲鋁硅滲劑，其特征在于所述滲劑由金屬硅粉、鐵鋁粉和氯化銨粉末混合組成；金屬硅粉為200目 400目，金屬硅粉重量占金屬硅粉與鐵鋁粉重量和的80 90%;鐵鋁粉為200目 400目，其中鐵占鐵鋁粉總質(zhì)量的50% 60% ；氯化銨重量占金屬硅粉與鐵鋁粉重量和的2 3%。一種采用前述滲劑的用于復(fù)雜內(nèi)腔葉片的氣相滲鋁硅方法，其特征在于包括以下步驟步驟1 將經(jīng)過(guò)吹砂處理后的待加工葉片置于馬弗罐內(nèi)，將滲劑混合放入料盒內(nèi)， 料盒置于馬弗罐底部，對(duì)罐體抽真空，真空度要求10 50 ；步驟2 將馬弗罐在加熱爐內(nèi)加熱至900士 10°C后，保溫2 4小時(shí)，保溫過(guò)程中打開(kāi)馬弗罐罐體內(nèi)的攪拌風(fēng)機(jī)，攪拌風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速為1000 1500r/min ；步驟3 保溫結(jié)束后，將馬弗罐隨爐冷卻至680°C以下出爐空冷至室溫；步驟4 將經(jīng)過(guò)步驟3處理后的待加工葉片置于真空爐內(nèi)，真空爐內(nèi)真空度保持在 6. 65-10. 64Pa，并將真空爐加熱至900士 10°C后，保溫至少1小時(shí)，而后打開(kāi)氬氣風(fēng)扇冷卻至80°C以下出爐。有益效果本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是滲劑配料簡(jiǎn)便，原材料價(jià)格便宜；通過(guò)氣相滲鋁硅使得復(fù)雜內(nèi)腔葉片型面得到均勻的鋁硅滲層，而且可精確控制滲層深度及組織成分，且不粘接。從金相分析結(jié)果可以看出，采用本發(fā)明提出的方法，鋁硅滲層組織均勻連續(xù)，本發(fā)明能夠增強(qiáng)葉片的抗氧化及防腐性能，提高葉片的使用壽命。


圖1 鋁硅滲層的金相組織；圖2 鋁元素隨滲層深度的變化關(guān)系；圖3 硅元素隨滲層深度的變化關(guān)系；
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施例描述本發(fā)明實(shí)施例1 本實(shí)施例中的用于復(fù)雜內(nèi)腔葉片的氣相滲鋁硅滲劑由金屬硅粉、鐵鋁粉和氯化銨粉末混合組成；其中金屬硅粉按照GB14849-2007選取，本實(shí)施例中采用的金屬硅粉為200 目，質(zhì)量為800g;鐵鋁粉為200目，質(zhì)量為200g，鐵占鐵鋁粉總質(zhì)量的50% ；氯化銨質(zhì)量為 20g。下面進(jìn)行工藝操作步驟1 將經(jīng)過(guò)吹砂處理后的待加工葉片置于馬弗罐內(nèi)，將上述混合好的滲劑放入料盒內(nèi)，料盒置于馬弗罐底部，采用機(jī)械泵對(duì)罐體抽真空，真空度要求10 ；步驟2 將馬弗罐在加熱爐內(nèi)加熱至900°C后，保溫2小時(shí)，保溫過(guò)程中打開(kāi)馬弗罐罐體內(nèi)的攪拌風(fēng)機(jī)，攪拌風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速為lOOOr/min ；步驟3 保溫結(jié)束后，將馬弗罐隨爐冷卻至680°C以下后出爐空冷至室溫；此時(shí)待加工葉片上已經(jīng)形成鋁硅滲層，但此時(shí)鋁硅滲層較脆，易剝落，還需下面進(jìn)一步擴(kuò)散處理；步驟4 將經(jīng)過(guò)步驟3處理后的待加工葉片置于真空爐內(nèi)，真空爐內(nèi)真空度保持在 6. 65Pa,并將真空爐加熱至900°C后，保溫1小時(shí)，而后打開(kāi)氬氣風(fēng)扇冷卻至80°C以下出爐。通過(guò)金相分析和光譜分析，本實(shí)施例中鋁硅滲層厚度20-25 μ m，滲層組織均勻、連續(xù)；硅元素含量3 %，鋁元素含量沈%。實(shí)施例2 本實(shí)施例中的用于復(fù)雜內(nèi)腔葉片的氣相滲鋁硅滲劑由金屬硅粉、鐵鋁粉和氯化銨粉末混合組成；其中金屬硅粉按照GB14849-2007選取，本實(shí)施例中采用的金屬硅粉為300 目，質(zhì)量為850g;鐵鋁粉為400目，質(zhì)量為150g，鐵占鐵鋁粉總質(zhì)量的60% ；氯化銨質(zhì)量為 25go下面進(jìn)行工藝操作步驟1 將經(jīng)過(guò)吹砂處理后的待加工葉片置于馬弗罐內(nèi)，將上述混合好的滲劑放入料盒內(nèi)，料盒置于馬弗罐底部，采用機(jī)械泵對(duì)罐體抽真空，真空度要求20 ；步驟2 將馬弗罐在加熱爐內(nèi)加熱至910°C后，保溫3小時(shí)，保溫過(guò)程中打開(kāi)馬弗罐罐體內(nèi)的攪拌風(fēng)機(jī)，攪拌風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速為1500r/min ；步驟3 保溫結(jié)束后，將馬弗罐隨爐冷卻至680°C以下后出爐空冷至室溫；此時(shí)待加工葉片上已經(jīng)形成鋁硅滲層，但此時(shí)鋁硅滲層較脆，易剝落，還需下面進(jìn)一步擴(kuò)散處理；
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步驟4 將經(jīng)過(guò)步驟3處理后的待加工葉片置于真空爐內(nèi)，真空爐內(nèi)真空度保持在 8Pa，并將真空爐加熱至905°C后，保溫1. 2小時(shí)，而后打開(kāi)氬氣風(fēng)扇冷卻至80°C以下出爐。通過(guò)金相分析和光譜分析，本實(shí)施例中鋁硅滲層厚度18-23 μ m，滲層組織均勻、連續(xù)；硅元素含量4 %，鋁元素含量25 %。實(shí)施例3 本實(shí)施例中的用于復(fù)雜內(nèi)腔葉片的氣相滲鋁硅滲劑由金屬硅粉、鐵鋁粉和氯化銨粉末混合組成；其中金屬硅粉按照GB14849-2007選取，本實(shí)施例中采用的金屬硅粉為400 目，質(zhì)量為900g;鐵鋁粉為300目，質(zhì)量為100g，鐵占鐵鋁粉總質(zhì)量的55% ；氯化銨質(zhì)量為 30g。下面進(jìn)行工藝操作步驟1 將經(jīng)過(guò)吹砂處理后的待加工葉片置于馬弗罐內(nèi)，將上述混合好的滲劑放入料盒內(nèi)，料盒置于馬弗罐底部，采用機(jī)械泵對(duì)罐體抽真空，真空度要求50 ；步驟2 將馬弗罐在加熱爐內(nèi)加熱至890°C后，保溫4小時(shí)，保溫過(guò)程中打開(kāi)馬弗罐罐體內(nèi)的攪拌風(fēng)機(jī)，攪拌風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速為1200r/min ；步驟3 保溫結(jié)束后，將馬弗罐隨爐冷卻至680°C以下后出爐空冷至室溫；此時(shí)待加工葉片上已經(jīng)形成鋁硅滲層，但此時(shí)鋁硅滲層較脆，易剝落，還需下面進(jìn)一步擴(kuò)散處理；步驟4 將經(jīng)過(guò)步驟3處理后的待加工葉片置于真空爐內(nèi)，真空爐內(nèi)真空度保持在 10. 64Pa,并將真空爐加熱至890°C后，保溫2小時(shí)，而后打開(kāi)氬氣風(fēng)扇冷卻至80°C以下出爐。通過(guò)金相分析和光譜分析，本實(shí)施例中鋁硅滲層厚度沈-30 μ m,滲層組織均勻、連續(xù)；硅元素含量5 %，鋁元素含量23 %。實(shí)施例4 本實(shí)施例中的用于復(fù)雜內(nèi)腔葉片的氣相滲鋁硅滲劑由金屬硅粉、鐵鋁粉和氯化銨粉末混合組成；其中金屬硅粉按照GB14849-2007選取，本實(shí)施例中采用的金屬硅粉為300 目，質(zhì)量為850g;鐵鋁粉為300目，質(zhì)量為150g，鐵占鐵鋁粉總質(zhì)量的60% ；氯化銨質(zhì)量為 25go下面進(jìn)行工藝操作步驟1 將經(jīng)過(guò)吹砂處理后的待加工葉片置于馬弗罐內(nèi)，將上述混合好的滲劑放入料盒內(nèi)，料盒置于馬弗罐底部，采用機(jī)械泵對(duì)罐體抽真空，真空度要求40 ；步驟2 將馬弗罐在加熱爐內(nèi)加熱至905°C后，保溫2. 5小時(shí)，保溫過(guò)程中打開(kāi)馬弗罐罐體內(nèi)的攪拌風(fēng)機(jī)，攪拌風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速為1300r/min ；步驟3 保溫結(jié)束后，將馬弗罐隨爐冷卻至680°C以下后出爐空冷至室溫；此時(shí)待加工葉片上已經(jīng)形成鋁硅滲層，但此時(shí)鋁硅滲層較脆，易剝落，還需下面進(jìn)一步擴(kuò)散處理；步驟4 將經(jīng)過(guò)步驟3處理后的待加工葉片置于真空爐內(nèi)，真空爐內(nèi)真空度保持在 9Pa，并將真空爐加熱至910°C后，保溫1小時(shí)，而后打開(kāi)氬氣風(fēng)扇冷卻至80°C以下出爐。通過(guò)金相分析和光譜分析，本實(shí)施例中鋁硅滲層厚度22-27 μ m，滲層組織均勻、連續(xù)；硅元素含量4 %，鋁元素含量M %。
權(quán)利要求
1.一種用于復(fù)雜內(nèi)腔葉片的氣相滲鋁硅滲劑，其特征在于所述滲劑由金屬硅粉、鐵鋁粉和氯化銨粉末混合組成；金屬硅粉為200目 400目，金屬硅粉重量占金屬硅粉與鐵鋁粉重量和的80 90% ；鐵鋁粉為200目 400目，其中鐵占鐵鋁粉總質(zhì)量的50% 60% ； 氯化銨重量占金屬硅粉與鐵鋁粉重量和的2 3%。
2.一種采用權(quán)利要求1所述滲劑的用于復(fù)雜內(nèi)腔葉片的氣相滲鋁硅方法，其特征在于包括以下步驟步驟1 將經(jīng)過(guò)吹砂處理后的待加工葉片置于馬弗罐內(nèi)，將滲劑混合放入料盒內(nèi)，料盒置于馬弗罐底部，對(duì)罐體抽真空，真空度要求10 50 ；步驟2 將馬弗罐在加熱爐內(nèi)加熱至900士 10°C后，保溫2 4小時(shí)，保溫過(guò)程中打開(kāi)馬弗罐罐體內(nèi)的攪拌風(fēng)機(jī)，攪拌風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速為1000 1500r/min ；步驟3 保溫結(jié)束后，將馬弗罐隨爐冷卻至680°C以下后出爐空冷至室溫； 步驟4:將經(jīng)過(guò)步驟3處理后的待加工葉片置于真空爐內(nèi)，真空爐內(nèi)真空度保持在 6. 65-10. 64Pa，并將真空爐加熱至900士 10°C后，保溫至少1小時(shí)，而后打開(kāi)氬氣風(fēng)扇冷卻至80°C以下出爐。
全文摘要
本發(fā)明提出了一種用于復(fù)雜內(nèi)腔葉片的氣相滲鋁硅滲劑及方法，所述滲劑由金屬硅粉、鐵鋁粉和氯化銨粉末組成；金屬硅粉為200目～400目，金屬硅粉重量占金屬硅粉與鐵鋁粉重量和的80～90％；鐵鋁粉為200目～400目，其中鐵占鐵鋁粉總質(zhì)量的50％～60％；氯化銨重量占金屬硅粉與鐵鋁粉重量和的2～3％。將葉片和滲劑置于馬弗罐內(nèi)，馬弗罐真空度要求10Pa～50Pa，將馬弗罐加熱至900±10℃后保溫2～4小時(shí)，并用攪拌風(fēng)機(jī)吹風(fēng)，馬弗罐隨爐冷卻至680℃以下出爐空冷至室溫，再將葉片置于6.65-10.64Pa真空爐內(nèi)，加熱至900±10℃后，保溫至少1小時(shí)，打開(kāi)氬氣風(fēng)扇冷卻至80℃以下出爐。通過(guò)氣相滲鋁硅使得復(fù)雜內(nèi)腔葉片型面得到均勻的鋁硅滲層，而且可精確控制滲層深度及組織成分。
文檔編號(hào)C23C10/52GK102367565SQ20111034722
公開(kāi)日2012年3月7日 申請(qǐng)日期2011年11月4日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月4日
發(fā)明者劉紅斌, 古宏博, 宋本縣, 李根憲, 杜艷, 王文軍, 黃輝 申請(qǐng)人:西安航空動(dòng)力股份有限公司