明。
[0024]图1是本发明的结构示意图。
【具体实施方式】
[0025] 本实施例以三菱燃机使用的MGA1400高温合金叶片作为高温合金基体1，其具体成 分(重量百分比）如下：
[0026] LUU2/」（表1)
[0028] 如图1所示，是本发明一种新型SiC晶须增强燃气轮机叶片复合涂层，它包括依次 涂覆在燃气轮机叶片高温合金基体1(MGA1400高温合金叶片）上的MCrAlY层2、SiC晶须层3 和陶瓷层LMCrAlY层中Μ指Ni或Co或NiCo的组合，成分范围（质量百分数）：M(10~30Cr)(5 ~15六1)(0.5~1￥)，剩余为附或(： 〇或附(：〇组合；5丨(：晶须层的成分为（质量百分数）： Si50C50;陶瓷层的成分为（质量百分数)6-8%Υ2〇3部分稳定的ZrO^MCrAlY层厚度为100~ 200微米，SiC晶须层厚度为40~100微米，陶瓷层厚度是100~300微米。
[0029] -种上述新型SiC晶须增强燃气轮机叶片复合涂层的制备方法，包括以下步骤：
[0030] ⑴对MGA1400高温合金叶片按照要求进行热处理和表面喷丸等处理，以使其表面 质量符合要求，在燃气轮机叶片高温合金基体上喷涂MCrAlY制备得到MCrAlY层，具体是:处 理好的高温合金叶片通过低压等离子喷涂或者超音速火焰喷涂制备厚度为100~200微米 的MCrAlY层，Μ选择Ni，Co等元素，在本实施例中，具体选用NiCoCrAlY层。
[0031] ⑵在MCrAlY层上采用冷等静压法将SiC粉末压制成粉层，再用激光束垂直照射粉 层，使SiC粉末原位生长形成SiC晶须层。具体是:在MCrAlY表面层上用冷等静压法在叶片表 面压制一层平均粒径为20nm的SiC粉末，厚度为100微米，再用激光束垂直于叶片表面匀速 照射，使SiC晶须原位生长而成。激光参数:扫描速度为0. lm/s，光斑直径为0.2mm，激光功率 为400W。
[0032] ⑶在SiC晶须层的表面涂覆陶瓷层，具体是在MCrAlY层和SiC晶须层构成的复合涂 层上通过等离子喷涂工艺制备Zr0 2基陶瓷层，获得新型SiC晶须增强燃气轮机叶片复合涂 层。
[0033]本发明的原理是:在服役过程中，SiC晶须涂层中长晶须通过桥接、拔出等机制来 阻碍粘结层/陶瓷层界面分层裂纹A的萌生及扩展，从而提高粘结层与陶瓷层的结合力，阻 止热障涂层的提前剥落。
[0034]本发明的实施方式不限于此，根据本发明的上述内容，按照本领域的普通技术知 识和惯用手段，在不脱离本发明上述基本技术思想前提下，本发明还可以做出其它多种形 式的修改、替换或变更，均落在本发明权利保护范围之内。
【主权项】
1. 一种新型Sic晶须增强燃气轮机叶片复合涂层，其特征在于:它包括依次涂覆在燃气 轮机叶片高温合金基体上的MCrAlY层、SiC晶须层和陶瓷层。2. 根据权利要求1所述的新型SiC晶须增强燃气轮机叶片复合涂层，其特征在于:所述 MCrAlY层中Μ指Ni或Co或NiCo的组合，成分范围（质量百分数）:M(10~30Cr)(5~15Α1)(0·5 ~1Υ)，剩余为Ni或Co或NiCo组合;SiC晶须层的成分为(质量百分数）：Si50C50;陶瓷层的成 分(质量百分数)为6~8 %Y2〇3部分稳定的Zr02。3. 根据权利要求1或2所述的新型SiC晶须增强燃气轮机叶片复合涂层，其特征在于:所 述MCrAlY层厚度为100~200微米。4. 根据权利要求3所述的新型SiC晶须增强燃气轮机叶片复合涂层，其特征在于:所述 SiC晶须层厚度为40~100微米。5. 根据权利要求4所述的新型SiC晶须增强燃气轮机叶片复合涂层，其特征在于:所述 陶瓷层厚度为100~300微米。6. -种权利要求1所述的新型SiC晶须增强燃气轮机叶片复合涂层的特征在于包括以 下步骤： ⑴在燃气轮机叶片高温合金基体上喷涂MCrAlY制备得到MCrAlY层； ⑵在MCrAlY层上采用冷等静压法将SiC粉末压制成粉层，再用激光束垂直照射粉层，使SiC粉末原位生长形成SiC晶须层； (3)在SiC晶须层的表面涂覆陶瓷层，获得新型SiC晶须增强燃气轮机叶片复合涂层。7. 根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于:在制备MCrAlY层之前，对燃气轮机叶 片高温合金基体进行热处理和表面喷丸处理，以使其表面质量符合要求。8. 根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于:所述MCrAlY层通过在高温合金基体表 面进行低压等离子喷涂或者超音速火焰喷涂制备得到。9. 根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于:在MCrAlY层和SiC晶须层构成的复合 涂层上通过等离子喷涂工艺制备Zr02基陶瓷层。10. 根据权利要求6~9任一项所述的制备方法，其特征在于:所述MCrAlY层厚度为100 ~200微米，所述SiC晶须层厚度为40~100微米，所述陶瓷层厚度为100~300微米。
【专利摘要】一种新型SiC晶须增强燃气轮机叶片复合涂层，包括依次涂覆在燃气轮机叶片高温合金基体上的MCrAlY层、SiC晶须层和陶瓷层。还公开了上述复合涂层的制备方法，在燃气轮机叶片高温合金基体上喷涂MCrAlY制备得到MCrAlY层；在MCrAlY层上采用冷等静压法将SiC粉末压制成粉层，再用激光束垂直照射粉层，使SiC粉末原位生长形成SiC晶须层；在SiC晶须层的表面涂覆陶瓷层。本发明SiC晶须层具有更高粗糙度，MCrAlY层和SiC晶须层构成的复合涂层作为热障涂层的粘结层，可提高热障涂层的粘结力，防止热障涂层过早剥落，且SiC晶须具有优异的耐热性和耐腐蚀性，提高了叶片的抗高温氧化性能。
【IPC分类】C23C28/00, C23C4/134, C23C24/08, C23C4/10, C23C4/073, C23C4/129
【公开号】CN105441860
【申请号】CN201510770746
【发明人】聂铭, 黄丰, 钟力强, 华旭, 周忠娇, 李长鹏
【申请人】广东电网有限责任公司电力科学研究院, 西门子（中国）有限公司
【公开日】2016年3月30日
【申请日】2015年11月12日