激光2等离子束复合制备热障涂层高温性能试验研究19激光2等离子束复合制备热障涂层高温性能试验研究AStudyonElevateTemperatureCharacteristicsofLaser2plasmaPreparedThermalBarrierCoatings张罡1,2,武颖娜1,梁勇1,冯钟潮1,张炳春1,李家麟1,刘方军3(1中国科学院金属研究所,沈阳110016;2沈阳工业学院材料科学与工程分院,沈阳110015;3高能束流加工技术重点实验室,北京100024)ZHANGGang1,2,WUYing2na1,LIANGYong1,FENGZhong2chao1,ZHANGBing2chun1,LIJia2lin1,LIUFang2jun3(1InstituteofMetalResearch,ChineseAcademyofSciences,Shenyang110016,China;2ShenyangInstituteofTechnology,SchoolofMaterialScienceandEngineering,Shenyang110015,China;3KeyLaboratoryforHighEnergyDensityBeamProcessingTechnology,BeijingAeronauticalManufacturingTechnologyResearchInstitute,Beijing100024,China)摘要:在GH536高温合金基材上,采用矩形积分透镜,激光重熔等离子喷涂NiCrAlYö8YSZ热障涂层。1050℃的静态氧化试验和热震试验的结果表明:激光重熔可以改善热障涂层的抗氧化性能,能量密度33J·mm-2的激光重熔试样具有高于等离子喷涂试样的热震寿命,氧化阻力的改善与重熔层致密组织有关,微细网状裂纹释放热震应力的作用是热震寿命提高的主要原因。关键词:热障涂层;激光重熔;等离子喷涂;热震试验;静态氧化试验;矩形积分透镜中图分类号:V26118;V261193文献标识码:A文章编号:100124381(2003)0220019204Abstract:ACO2continuouswavelaserwithBIZtransmissivebeamintegratorswasusedforlaserremelting(LR)thesurfaceofplasmasprayed(PS)ZrO228(massfractionö%)Y2O3(8YSZ)öNi22Cr10AlYthermalbarriercoatings(TBCs)onGH536superalloysubstrate1Theuniformenergydistributionofbeamwithrectangularprofilesof9mm×3mmwasobtained1ThethermalshocktestandstaticoxidationtestwereconductedtobothPSsamplesandLRsamplesat1050℃1Withthedifferentfailurecriteria,themechanismoffailurewasdiscussed1Theresultsshowthatoxidationresistanceandthermalshockresistanceareimprovedwithlaserspecificenergydensityinputof33J·mm221Keywords:thermalbarriercoatings;laserremelting;plasmasprayed;thermalshocktest,transmis2sivebeamintegrators同等离子喷涂陶瓷层相比,激光重熔热障涂层布不均对重熔质量及性能的不良影响。本工作通过矩(TBCs:Thermalbarriercoatings)可获得致密的垂直形光斑重熔等离子喷涂热障涂层的研究,分析静态氧于陶瓷层表面生长的柱状晶组织和网状的微裂纹,有化及热震试验条件下TBCs的高温性能及影响因素。助于提高陶瓷层应变容限[1-3]。并且较浅的熔深具有一定的封孔作用,对提高TBCs的抗热腐蚀和抗高温1试验条件及方法氧化能力有益[4-6]。因此,激光重熔等离子喷涂热障涂层成为改善等离子喷涂热障涂层高温性能的一种有111试样制备发展前景的研究方法。试样制备采用的等离子喷涂设备为METCO公BIZ系列透射光束积分镜是目前通用的用于高功司7M等离子喷涂系统,激光加工设备为国产工业用率CO2激光器的光学器件,其将高能光束划分成网格六轴联动5000