一种在TRT叶片表面形成铁基耐磨涂层的方法及TRT叶片

本发明是关于激光涂覆，特别是关于一种在trt叶片表面形成铁基耐磨涂层的方法及trt叶片。

背景技术：

1、高炉煤气余压发电装置，简称trt，是把高炉炉顶废气所具有的压力能及热能转换成电能的机械装置。叶片是trt装置的关键部件之一，其工作环境恶劣，受力情况复杂，工作过程中极易产生疲劳破坏。如何有效地提高叶片表面硬度和耐磨性，从而提高叶片的寿命和工作可靠性是业内关注焦点之一。

2、现有技术cn117721455a公开了一种超高速激光熔覆制备高熵合金耐磨涂层的方法。该方法制备的耐磨涂层硬度较高并且耐磨性较好。但是我方研究发现，该方法仍存在缺陷：第一、该方法制备的耐磨涂层需要ni625合金制备的过渡层，以保证所形成的高熵合金耐磨层表面不存在裂纹。而在叶片表面形成合金层的厚度具有一定限制(例如如果膜层过厚，则由于界面结合力的限制，膜层与基体之间必然发生脱落等问题)，ni625合金层本身不具备耐磨性，所以ni625合金层相当于浪费了本可以用于形成耐磨层的厚度，这导致该现有技术提出的trt叶片的寿命较低。第二、该方法仅可以形成一层耐磨层，一旦该耐磨层被磨穿，则叶片将马上失效，这也导致该现有技术的寿命较低。

技术实现思路

1、为实现上述目的，本发明提供了一种在trt叶片表面形成铁基耐磨涂层的方法，其特征在于，方法包括：

2、步骤s1：利用激光熔敷法在trt叶片表面形成fecocrniw0.5gd0.05层；

3、步骤s2：利用激光熔敷法在fecocrniw0.5gd0.05层表面形成fecocrniw0.4la0.06层；

4、步骤s3：利用激光熔敷法在fecocrniw0.4la0.06层表面形成fecocrniw0.3dy0.06层；

5、步骤s4：利用激光熔敷法在fecocrniw0.5gd0.05层表面形成fecocrniw0.4gd0.06层。

6、在一优选的实施方式中，用于形成fecocrniw0.5gd0.05层的原料的摩尔比为：fe：co：cr：ni：w：gd＝1：1：1：1：0.5：0.05。

7、在一优选的实施方式中，用于形成fecocrniw0.4la0.06层的原料的摩尔比为：fe：co：cr：ni：w：la＝1：1：1：1：0.4：0.06。

8、在一优选的实施方式中，用于形成fecocrniw0.3dy0.06层的原料的摩尔比为：fe：co：cr：ni：w：dy＝1：1：1：1：0.3：0.06。

9、在一优选的实施方式中，用于形成fecocrniw0.4gd0.06层的原料的摩尔比为：fe：co：cr：ni：w：gd＝1：1：1：1：0.4：0.06。

10、在一优选的实施方式中，步骤s1的激光熔敷工艺为：激光熔敷功率为1500-2000w，氩气流量为8l/min，熔敷过程中气体中的氧含量低于50ppm，扫描速度650-750mm/分，fecocrniw0.5gd0.05层的厚度为0.5-0.6mm。

11、在一优选的实施方式中，步骤s2的激光熔敷工艺为：激光熔敷功率为1200-1400w，氩气流量为8l/min，熔敷过程中气体中的氧含量低于50ppm，扫描速度750-850mm/分，fecocrniw0.4la0.06层的厚度为0.5-0.6mm。

12、在一优选的实施方式中，步骤s3的激光熔敷工艺为：激光熔敷功率为1200-1400w，氩气流量为8l/min，熔敷过程中气体中的氧含量低于50ppm，扫描速度750-850mm/分，fecocrniw0.3dy0.06层的厚度为0.5-0.6mm。

13、在一优选的实施方式中，步骤s4的激光熔敷工艺为：激光熔敷功率为1400-1800w，氩气流量为8l/min，熔敷过程中气体中的氧含量低于50ppm，扫描速度650-750mm/分，fecocrniw0.4gd0.06层的厚度为0.5-0.6mm。

14、本发明提供了一种具有表面铁基耐磨涂层的trt叶片，该trt叶片是由如前述的方法形成的。

15、与现有技术相比，本发明具有如下优点，现有技术制备的耐磨涂层需要过渡层，以保证所形成的高熵合金耐磨层表面不存在裂纹。而在叶片表面形成合金层的厚度具有一定限制，过渡层本身不具备耐磨性，所以过渡层相当于浪费了本可以用于形成耐磨层的厚度，这导致现有技术提出的trt叶片的寿命较低。此外，现有技术仅形成一层耐磨层，一旦该耐磨层被磨穿，则叶片将马上失效，这也导致该现有技术的寿命较低。本发明提出的方法可以克服现有技术的缺陷。

技术特征：

1.一种在trt叶片表面形成铁基耐磨涂层的方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其中，用于形成所述fecocrniw0.5gd0.05层的原料的摩尔比为：fe：co：cr：ni：w：gd＝1：1：1：1：0.5：0.05。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，用于形成所述fecocrniw0.4la0.06层的原料的摩尔比为：fe：co：cr：ni：w：la＝1：1：1：1：0.4：0.06。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，用于形成所述fecocrniw0.3dy0.06层的原料的摩尔比为：fe：co：cr：ni：w：dy＝1：1：1：1：0.3：0.06。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，用于形成所述fecocrniw0.4gd0.06层的原料的摩尔比为：fe：co：cr：ni：w：gd＝1：1：1：1：0.4：0.06。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述步骤s1的激光熔敷工艺为：激光熔敷功率为1500-2000w，氩气流量为8l/min，熔敷过程中气体中的氧含量低于50ppm，扫描速度650-750mm/分，所述fecocrniw0.5gd0.05层的厚度为0.5-0.6mm。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述步骤s2的激光熔敷工艺为：激光熔敷功率为1200-1400w，氩气流量为8l/min，熔敷过程中气体中的氧含量低于50ppm，扫描速度750-850mm/分，所述fecocrniw0.4la0.06层的厚度为0.5-0.6mm。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述步骤s3的激光熔敷工艺为：激光熔敷功率为1200-1400w，氩气流量为8l/min，熔敷过程中气体中的氧含量低于50ppm，扫描速度750-850mm/分，所述fecocrniw0.3dy0.06层的厚度为0.5-0.6mm。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述步骤s4的激光熔敷工艺为：激光熔敷功率为1400-1800w，氩气流量为8l/min，熔敷过程中气体中的氧含量低于50ppm，扫描速度650-750mm/分，所述fecocrniw0.4gd0.06层的厚度为0.5-0.6mm。

10.一种具有表面铁基耐磨涂层的trt叶片，其特征在于，所述trt叶片是由如权利要求1-9之一所述的方法形成的。

技术总结
本发明公开了一种在TRT叶片表面形成铁基耐磨涂层的方法，方法包括：步骤S1：利用激光熔敷法在TRT叶片表面形成FeCoCrNiW<subgt;0.5</subgt;Gd<subgt;0.05</subgt;层；步骤S2：利用激光熔敷法在FeCoCrNiW<subgt;0.5</subgt;Gd<subgt;0.05</subgt;层表面形成FeCoCrNiW<subgt;0.4</subgt;La<subgt;0.06</subgt;层；步骤S3：利用激光熔敷法在FeCoCrNiW<subgt;0.4</subgt;La<subgt;0.06</subgt;层表面形成FeCoCrNiW<subgt;0.3</subgt;Dy<subgt;0.06</subgt;层；步骤S4：利用激光熔敷法在FeCoCrNiW<subgt;0.5</subgt;Gd<subgt;0.05</subgt;层表面形成FeCoCrNiW<subgt;0.4</subgt;Gd<subgt;0.06</subgt;层。

技术研发人员：贵永亮,徐连波,宋春燕,胡桂渊,龙海洋
受保护的技术使用者：华北理工大学
技术研发日：
技术公布日：2025/3/13