專利名稱：燃氣輪機熱部件高溫合金涂料的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種高溫合金涂料，其主要用途是保護燃氣輪機熱部件免受高溫氧化和高溫腐蝕所造成的損害。本發(fā)明高溫合金涂料的另一用途是作為隔熱陶瓷涂層的底層來防止涂在燃氣輪機熱部件表面的陶瓷隔熱層脫落。
背景技術：
燃氣輪機熱部件的運行溫度高達1100至1400攝氏度，這些部件是由昂貴的高溫合金制成，在這樣的高溫下如果不涂以保護層，這些部件很快會由于高溫氧化和高溫腐蝕損壞因而需要置換，而頻繁的置換燃氣輪機熱部件會大大增加運行成本。高溫合金涂料含有比燃氣輪機熱部件更高的鋁鉻成分，涂在燃氣輪機熱部件的表面上能延長這些部件在高溫氧化和高溫腐蝕工作環(huán)境中的壽命。在高溫條件下高溫合金涂料中的鋁和鉻會在涂層的表面會連續(xù)不斷的生成致密的氧化鋁氧化鉻保護膜，從而阻止氧氣和腐蝕物與燃氣輪機熱部件直接接觸，使燃氣輪機熱部件免受高溫氧化和高溫腐蝕所造成的損害。
多數(shù)燃氣輪機熱部件的表面上還涂有隔熱陶瓷涂層，用來減低這些熱部件的運行溫度，從而進一步延長這些熱部件的壽命，同時增加燃氣輪機運行的熱效率。但是陶瓷的膨脹系數(shù)比制作燃氣輪機熱部件的合金的膨脹系數(shù)要低，所以隔熱陶瓷涂層在燃氣輪機開機關機部件熱脹冷縮的時候很容易脫落。而且隔熱陶瓷涂層是不能阻擋氧氣通過的，所以一旦被涂的熱部件表面被氧化而氧化層脫落，隔熱陶瓷涂層也會跟著脫落。用高溫合金涂料在這些熱部件表面先涂一層抗高溫氧化腐蝕的底層，然后在涂隔熱陶瓷涂層，能夠防止隔熱陶瓷涂層脫落。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的高溫合金涂料含有鈷鎳鉻鋁釔，五種主要合金元素。從反復實驗中獲得的五種元素的最佳配比關系被運用于本發(fā)明，使得該發(fā)明高溫合金涂料具備了比一般高溫合金涂料更持久的抗高溫氧化和高溫腐蝕的能力。同時，本發(fā)明高溫合金涂料還適合用于作為隔熱陶瓷涂層的底層，可大大提高燃氣輪機熱部件的使用壽命。
本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是鈷鎳鉻鋁釔，五種構成涂料的主要合金元素嚴格按照本發(fā)明的成分配比在超高溫真空霧化爐中充分融化、融合均勻后在真空中霧化成型，以確保涂料中盡量少的氧化物和涂料的成分均勻性。本發(fā)明高溫合金涂料中含有21％的鉻和8％的鋁，合金中的鋁鉻成分，涂在燃氣輪機熱部件的表面上能延長這些部件在高溫氧化和高溫腐蝕工作環(huán)境中的壽命。在高溫條件下高溫合金涂料中的鋁和鉻會在涂層的表面會連續(xù)不斷的生成致密的氧化鋁氧化鉻保護膜，從而阻止氧氣和腐蝕物與燃氣輪機熱部件直接接觸，使燃氣輪機熱部件免受高溫氧化和高溫腐蝕所造成的損害。
本發(fā)明的有益效果是發(fā)明的新高溫合金涂料具有持久的抗高溫氧化和高溫腐蝕的能力，而且避免了開裂問題。


下面結合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。
圖1和圖2中1是高溫合金，2是本發(fā)明高溫合金涂料，3是隔熱陶瓷涂層。
圖1是涂有本發(fā)明高溫合金涂料2的高溫合金1的橫剖面示意圖。
圖2是涂有隔熱陶瓷涂層3，以本發(fā)明高溫合金涂料2作為底層的高溫合金1的橫剖面示意圖。
具體實施例方式
圖1所示是用本發(fā)明高溫合金涂料2直接涂在高溫合金部件1表面上延長這些部件在高溫氧化和高溫腐蝕工作環(huán)境中的壽命。為了保證高溫合金涂層2不脫落，高溫合金部件1的表面在涂層前必須徹底清潔，去除所有油污和其他污物。本發(fā)明高溫合金涂料2可用各種方法涂在部件1的表面上，如使用熱噴涂，物理蒸發(fā)，化學蒸發(fā)的涂層方法。
圖2所示是首先用本發(fā)明高溫合金涂料2直接涂在高溫合金部件1表面作為抗高溫氧化腐蝕的底層，其上面還要另外加涂一層隔熱陶瓷涂層3。高溫合金部件1的表面在涂層前必須徹底清潔。本發(fā)明高溫合金涂的底層2和隔熱陶瓷涂層3都可以使用熱噴涂，物理蒸發(fā)，化學蒸發(fā)的涂層方法。
權利要求
1.一種高溫合金涂料，主要成分是鈷鎳鉻鋁釔，五種合金元素。具體成分如下鈷余量；鎳31.0％~33.0％；鉻20.0％~22.0％；鋁7.0％~9.0％；釔0.35％~0.65％；同時，該高溫合金涂料中雜質(zhì)的要求為碳＜0.02％；氫＜0.005％；氮＜0.010％；氧＜0.040％；磷＜0.010％；硫＜0.010％；其他全部雜質(zhì)＜0.50％。
2.根據(jù)權利要求1所述的高溫合金涂料，其特征在于用該涂料涂在燃氣輪機的高溫合金熱部件表面上防止熱部件的高溫氧化和腐蝕。
3.根據(jù)權利要求1所述的高溫合金涂料，其特征在于用該涂料涂在燃氣輪機的高溫合金熱部件表面上作為過渡層防止熱部件的絕熱陶瓷材料涂層脫落。
全文摘要
燃氣輪機熱部件的運行溫度高達1100至1400攝氏度，這些部件是由昂貴的高溫合金制成，在這樣的高溫下如果不涂以保護層，這些部件很快會由于高溫氧化和高溫腐蝕損壞。高溫合金涂料涂在燃氣輪機熱部件的表面上能延長這些部件在高溫氧化和高溫腐蝕工作環(huán)境中的壽命。本發(fā)明涉及一種新的高溫合金涂料，其有益效果是具有持久的抗氧化能力，而且避免了開裂問題。本發(fā)明高溫合金涂料的另一用途是作為隔熱陶瓷涂層的抗高溫氧化腐蝕的底層來防止涂在燃氣輪機熱部件表面的陶瓷隔熱層脫落。
文檔編號C09D5/18GK101037552SQ200610024850
公開日2007年9月19日 申請日期2006年3月17日 優(yōu)先權日2006年3月17日
發(fā)明者鄭效慈 申請人:鄭效慈