[01250009]航空发动机涡轮叶片AlSiY涂层的关键技术研究

1、靶极外套材料铸造Al-Si-Y合金成分的优化

通过研究不同成分的Al-Si-Y合金涂层的抗氧化、耐热腐蚀性能的测定，确定Si、Y两种合金元素的最佳成分。最终优化出Al-Si-Y合金的最佳成分范围。

2、靶极外套铸造工艺优化

靶极外套材料为铸造的Al-Si-Y合金。目前国内尚无单位开展过该合金的研究工作，也无相关的标准和资料可查。同时，根据靶极的工作状态、作为挥发阴极要求材料本身必须致密，无非金属夹杂、气孔、缩孔、疏松、针孔等影响导电性的缺陷，以保证涂覆的连续性，对铸造过程的质量控制要求极高。为解决外套材料的铸造工艺关键，拟采取以下技术措施：

（1）开展Al-Y中间合金成分的研究，确定最佳的中间合金化学成分；

（2）Al-Y中间合金真空冶炼工艺研究；

（3）Al-Si-Y合金熔化工艺的研究；

（4）外套铸造工艺的研究。

3、内、外套钎焊技术

因铝硅钇合金阴极蒸发只能在阴极的“冷”工作状态下进行，同时为避免阴极熔化，阴极应当用低熔点钎料钎焊在水冷内套上，以强制冷却。

焊缝只有0.8mm，如果钎焊质量不好，会造成阴极过热，导致阴极或钎焊料熔化，直接影响涂敷过程的稳定性和涂层质量，甚至污染零件，因此钎焊工艺是该项目的又一关键技术拟采取以下技术措施：

（1）外套内表面、内套外表面活化技术（化学镀铜、镀锡工艺）的研究;

（2）钎焊料成分的优化;

（3）钎焊工艺的研究。

4、涂镀工艺实验研究：

（1）优化真空离子电弧涂镀工艺。

（2）优化AlSiY涂层的真空热处理工艺。

5、AlSiY涂层抗氧化、耐蚀性能机理研究：

（1）通过对涂层中Al、Si、Y三种元素的显微形态研究，确定三种元素在涂层抗氧化、耐蚀性能的影响;

（2）涂层真空热处理扩散机制研究。