专利名称：燃气轮机热部件高温合金涂料的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种高温合金涂料，其主要用途是保护燃气轮机热部件免受高温氧化和高温腐蚀所造成的损害。本发明高温合金涂料的另一用途是作为隔热陶瓷涂层的底层来防止涂在燃气轮机热部件表面的陶瓷隔热层脱落。
背景技术：
燃气轮机热部件的运行温度高达1100至1400摄氏度，这些部件是由昂贵的高温合金制成，在这样的高温下如果不涂以保护层，这些部件很快会由于高温氧化和高温腐蚀损坏因而需要置换，而频繁的置换燃气轮机热部件会大大增加运行成本。高温合金涂料含有比燃气轮机热部件更高的铝铬成分，涂在燃气轮机热部件的表面上能延长这些部件在高温氧化和高温腐蚀工作环境中的寿命。在高温条件下高温合金涂料中的铝和铬会在涂层的表面会连续不断的生成致密的氧化铝氧化铬保护膜，从而阻止氧气和腐蚀物与燃气轮机热部件直接接触，使燃气轮机热部件免受高温氧化和高温腐蚀所造成的损害。
多数燃气轮机热部件的表面上还涂有隔热陶瓷涂层，用来减低这些热部件的运行温度，从而进一步延长这些热部件的寿命，同时增加燃气轮机运行的热效率。但是陶瓷的膨胀系数比制作燃气轮机热部件的合金的膨胀系数要低，所以隔热陶瓷涂层在燃气轮机开机关机部件热胀冷缩的时候很容易脱落。而且隔热陶瓷涂层是不能阻挡氧气通过的，所以一旦被涂的热部件表面被氧化而氧化层脱落，隔热陶瓷涂层也会跟着脱落。用高温合金涂料在这些热部件表面先涂一层抗高温氧化腐蚀的底层，然后在涂隔热陶瓷涂层，能够防止隔热陶瓷涂层脱落。
发明内容
本发明的高温合金涂料含有钴镍铬铝钇，五种主要合金元素。从反复实验中获得的五种元素的最佳配比关系被运用于本发明，使得该发明高温合金涂料具备了比一般高温合金涂料更持久的抗高温氧化和高温腐蚀的能力。同时，本发明高温合金涂料还适合用于作为隔热陶瓷涂层的底层，可大大提高燃气轮机热部件的使用寿命。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是钴镍铬铝钇，五种构成涂料的主要合金元素严格按照本发明的成分配比在超高温真空雾化炉中充分融化、融合均匀后在真空中雾化成型，以确保涂料中尽量少的氧化物和涂料的成分均匀性。本发明高温合金涂料中含有21％的铬和8％的铝，合金中的铝铬成分，涂在燃气轮机热部件的表面上能延长这些部件在高温氧化和高温腐蚀工作环境中的寿命。在高温条件下高温合金涂料中的铝和铬会在涂层的表面会连续不断的生成致密的氧化铝氧化铬保护膜，从而阻止氧气和腐蚀物与燃气轮机热部件直接接触，使燃气轮机热部件免受高温氧化和高温腐蚀所造成的损害。
本发明的有益效果是发明的新高温合金涂料具有持久的抗高温氧化和高温腐蚀的能力，而且避免了开裂问题。
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1和图2中1是高温合金，2是本发明高温合金涂料，3是隔热陶瓷涂层。
图1是涂有本发明高温合金涂料2的高温合金1的横剖面示意图。
图2是涂有隔热陶瓷涂层3，以本发明高温合金涂料2作为底层的高温合金1的横剖面示意图。
具体实施例方式
图1所示是用本发明高温合金涂料2直接涂在高温合金部件1表面上延长这些部件在高温氧化和高温腐蚀工作环境中的寿命。为了保证高温合金涂层2不脱落，高温合金部件1的表面在涂层前必须彻底清洁，去除所有油污和其他污物。本发明高温合金涂料2可用各种方法涂在部件1的表面上，如使用热喷涂，物理蒸发，化学蒸发的涂层方法。
图2所示是首先用本发明高温合金涂料2直接涂在高温合金部件1表面作为抗高温氧化腐蚀的底层，其上面还要另外加涂一层隔热陶瓷涂层3。高温合金部件1的表面在涂层前必须彻底清洁。本发明高温合金涂的底层2和隔热陶瓷涂层3都可以使用热喷涂，物理蒸发，化学蒸发的涂层方法。
权利要求
1.一种高温合金涂料，主要成分是钴镍铬铝钇，五种合金元素。具体成分如下钴余量；镍31.0％~33.0％；铬20.0％~22.0％；铝7.0％~9.0％；钇0.35％~0.65％；同时，该高温合金涂料中杂质的要求为碳＜0.02％；氢＜0.005％；氮＜0.010％；氧＜0.040％；磷＜0.010％；硫＜0.010％；其他全部杂质＜0.50％。
2.根据权利要求1所述的高温合金涂料，其特征在于用该涂料涂在燃气轮机的高温合金热部件表面上防止热部件的高温氧化和腐蚀。
3.根据权利要求1所述的高温合金涂料，其特征在于用该涂料涂在燃气轮机的高温合金热部件表面上作为过渡层防止热部件的绝热陶瓷材料涂层脱落。
全文摘要
燃气轮机热部件的运行温度高达1100至1400摄氏度，这些部件是由昂贵的高温合金制成，在这样的高温下如果不涂以保护层，这些部件很快会由于高温氧化和高温腐蚀损坏。高温合金涂料涂在燃气轮机热部件的表面上能延长这些部件在高温氧化和高温腐蚀工作环境中的寿命。本发明涉及一种新的高温合金涂料，其有益效果是具有持久的抗氧化能力，而且避免了开裂问题。本发明高温合金涂料的另一用途是作为隔热陶瓷涂层的抗高温氧化腐蚀的底层来防止涂在燃气轮机热部件表面的陶瓷隔热层脱落。
文档编号C09D5/18GK101037552SQ200610024850
公开日2007年9月19日 申请日期2006年3月17日 优先权日2006年3月17日
发明者郑效慈 申请人:郑效慈