碳化钨钴喷涂在航空发动机领域之应用

钴-碳化钨合金热喷涂涂层是540℃以下硬度最高的耐磨涂层，由于其良好的硬度和韧性的结合，广泛地应用于航空、 航天、汽车、运输、冶金、电力等领域，以加强基体金属的耐磨性能及磨损疲劳部件的修复。

在航发领域，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或得歼-10、歼-11的AF-31系列发动机。

在航空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。

爆炸喷涂作为一种重要的热喷涂方法具有较低的、较稳定的气体温度和较高的气流速度等特点，特别适合于航发领域碳化钨钴合金粉末的喷涂。爆炸喷涂经历爆炸和脉冲循环两个过程，在每个工作循环内工件上都形成厚5-10μm的涂层。喷涂脉冲循环能够保证基底材料受热温度极小(150℃-200℃)。此外，爆炸喷涂时所进行的所有过程持续时间很短。这样气体而对粉末的动力和热作用持续时间不超过3×10-3秒。而在涂层形成瞬间粉末微粒冲击变形的时间不超过10-7秒。所有这些有利于保持被喷涂材料的物理机械性能。

此外，爆炸喷涂所适用的粉末类型与其他热喷涂不完全相同。爆炸喷涂要求其粉末有一定的结构强度，能经受气体爆炸波冲击而不碎化。但是，当加热到一定温度时，由高熔点碳化钨和熔化状态的钴基液相组成的颗粒需要能够产生充分的塑性变形，在撞击 基材时，由30～50μm的颗粒形成5～10μm的薄片沉积在基材上形成涂层。因此，用于爆炸喷涂的高钴型的—碳化钨钴合金粉末需要满足具有一定的结构强度，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。

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