爆炸喷涂用钴-碳化钨粉末

在我国的航空发动机领域，碳化钨钴具有良好的抗冲击性、韧性和与基体的结合性，致密度很高，已在航空发动机上作为风扇叶片阻尼凸台、压气机叶片阻 尼凸台、带冠叶片叶冠阻尼面和涡轮叶片叶冠阻尼面得到成功应用。例如，装备于苏27、歼-10、歼-11的俄制AF-31系列发动机或我国的WS系列发动机。

在飞机发动机大修及易损件的修复项目中，调节耐磨凸台在镍基合金零部件表面制备高硬度、高耐磨性的涂层选择了用高钴含量(＞＝21wt.％)碳化钨钴合金热喷涂粉末材料以及热喷涂技术，此外还有压气机和进气整流器叶片、涡轮工作叶片等。对于航发的高要求，碳化钨钴合金的热喷涂粉末质量要求也就极为重要。

一般认为，爆炸喷涂是一种可用于航空发动机涂层强化的有效工艺，采用高钴含量(＞＝21wt.％)的碳化钨钴合金粉末，能经受的气体爆炸波冲击而不碎化，同时易于加热在撞击基体的过程中能够充分变形，与基体结合良好两方面的要求，但是这对于碳化钨钴粉末的要求也就更高。

针对爆炸喷涂用的高钴含量钴-碳化钨粉末需要满足具有一定的结构强度，同时易于加热融化后撞击基体的过程中能够充分变形的两个相互矛盾制约的特点，研究人员采用以下方案进行制备：

1混料过程

将金属钴粉(≤3um)与碳化钨粉末(≤4um)在物料盘内初步混合后进行球磨混合， 球磨时间为8～24小时。

2制粒过程

将混合均匀的粉末每10kg混合粉末均匀加入200～2000ml的粘结剂(聚乙烯醇、 聚乙烯吡洛烤烷酮等)搅拌5～30分钟。通过机械搅拌制粒方法或喷雾干燥制粒方法对粉末进行造粒。

3高温烧结过程

将粉末装入石墨坩锅内，坩锅外铺一层活性碳粉末形成稳定碳势。在粉末中添加助烧元素粉末(磷、镁等)，在粉末中添加相稳定元素粉末(铈、钕等稀土金属)。

4破碎筛分过程

将烧结后的块体粉末进行破碎，进行分级筛分。

5高温热源致密化处理

采用等离子体、火焰、激光、微波等高温热源对粉末进行高温致密化处理，最终得到高钴含量碳化钨钴合金粉末。

这种高钴含量碳化钨钴合金热喷涂粉末可以含有球形颗粒也可以是球形、类球形或非球形颗粒的混合物，在发动机爆炸喷涂过程中，因其粉末结构强度很高，能经受爆炸波的冲击而不碎裂，能完全满足航空发动机的维修保养需求。

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