一种发动机推力室身部制备铱和硅化物组合涂层的方法

摘要

本发明涉及一种发动机推力室身部制备铱和硅化物组合涂层的方法，本发明从燃烧室到延伸段工作温度梯度降低的特点出发，利用铼/铱涂层抗氧化性能优于铌合金/硅化物涂层特点，分别采用真空电弧离子镀和料浆烧结两种涂层制备技术，并通过等离子喷涂在焊缝位置制备铝化物涂层的制备工艺的优化，制备的涂层具有使发动机燃烧室的工作温度高、延长发动机寿命，提高工作效率的优点，满足发动机工况要求；此外本发明灵活多样，可以采用多种制备方法满足不同的制备需求，适用范围广。

主权项

一种发动机推力室身部制备铱和硅化物组合涂层的方法，其特征在于：所述发动机推力室身部包括燃烧室和延伸段两部分，具体制备方法包括如下步骤：步骤(一)燃烧室表面铱涂层的制备(1)、将钼靶材安装在真空室内的真空阴极电弧沉积设备上，作为阴极，将燃烧室放入真空室，作为阳极；(2)、抽取真空，真空表压≤5×10^‑2Pa以下开始沉积，弧电流为30～60A，线圈电流1～10A，控制铱涂层的厚度为100～200μm；(3)、表面沉积完成后，燃烧室随真空室冷却至50℃以下后，打开真空室取出燃烧室；步骤(二)、延伸段硅化物涂层的制备配制Si‑Cr‑Ti‑Hf料浆，将Si‑Cr‑Ti‑Hf料浆涂覆到延伸段，之后将延伸段放入真空炉中，进行真空烧结生成Si‑Cr‑Ti‑Hf涂层，所述Si‑Cr‑Ti‑Hf涂层的厚度为70－150μm；步骤(三)、将步骤(一)制备完铱涂层的燃烧室与步骤(二)制备完硅化物涂层的延伸段，采用真空电子束焊接成发动机推力室身部；步骤(四)、连接处铝化物涂层的制备(1)、配制铝化物涂层粉末，所述铝化物涂层粉末为Ni‑Cr‑Al‑Y；(2)利用等离子喷涂方法，将铝化物粉末喷涂至燃烧室和延伸段连接处无涂层的地方，涂层厚度控制在150‑300μm；(3)将步骤(三)得到的发动机推力室身部放入真空炉中，进行真空扩散热处理，热处理条件为：在900‑1100℃下保温30‑60min，真空表压≤5×10^－2Pa。