CN102725071A - 用于大气喷涂的喷头和方法、用于覆层的设备和被覆层的构件 - Google Patents

用于大气喷涂的喷头和方法、用于覆层的设备和被覆层的构件 Download PDF

Info

Publication number
CN102725071A
CN102725071A CN2010800626049A CN201080062604A CN102725071A CN 102725071 A CN102725071 A CN 102725071A CN 2010800626049 A CN2010800626049 A CN 2010800626049A CN 201080062604 A CN201080062604 A CN 201080062604A CN 102725071 A CN102725071 A CN 102725071A
Authority
CN
China
Prior art keywords
annex
nozzle
coating
protective gas
shower nozzles
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN2010800626049A
Other languages
English (en)
Inventor
安迪·博尔夏特
马里奥·费尔克尔
萨沙·马丁·基耶克
马丁·斯坦贝克
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Publication of CN102725071A publication Critical patent/CN102725071A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H1/00—Generating plasma; Handling plasma
    • H05H1/24—Generating plasma
    • H05H1/26—Plasma torches
    • H05H1/32—Plasma torches using an arc
    • H05H1/34—Details, e.g. electrodes, nozzles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B1/00—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means
    • B05B1/02—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means designed to produce a jet, spray, or other discharge of particular shape or nature, e.g. in single drops, or having an outlet of particular shape
    • B05B1/04—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means designed to produce a jet, spray, or other discharge of particular shape or nature, e.g. in single drops, or having an outlet of particular shape in flat form, e.g. fan-like, sheet-like
    • B05B1/046—Outlets formed, e.g. cut, in the circumference of tubular or spherical elements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B12/00—Arrangements for controlling delivery; Arrangements for controlling the spray area
    • B05B12/16—Arrangements for controlling delivery; Arrangements for controlling the spray area for controlling the spray area
    • B05B12/18—Arrangements for controlling delivery; Arrangements for controlling the spray area for controlling the spray area using fluids, e.g. gas streams
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B7/00—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas
    • B05B7/02—Spray pistols; Apparatus for discharge
    • B05B7/08—Spray pistols; Apparatus for discharge with separate outlet orifices, e.g. to form parallel jets, i.e. the axis of the jets being parallel, to form intersecting jets, i.e. the axis of the jets converging but not necessarily intersecting at a point
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B7/00—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas
    • B05B7/16—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas incorporating means for heating or cooling the material to be sprayed
    • B05B7/20—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas incorporating means for heating or cooling the material to be sprayed by flame or combustion
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C4/00—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
    • C23C4/12—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge characterised by the method of spraying
    • C23C4/134—Plasma spraying
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H1/00—Generating plasma; Handling plasma
    • H05H1/24—Generating plasma
    • H05H1/26—Plasma torches
    • H05H1/32—Plasma torches using an arc
    • H05H1/34—Details, e.g. electrodes, nozzles
    • H05H1/3405—Arrangements for stabilising or constricting the arc, e.g. by an additional gas flow
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H1/00—Generating plasma; Handling plasma
    • H05H1/24—Generating plasma
    • H05H1/26—Plasma torches
    • H05H1/32—Plasma torches using an arc
    • H05H1/42—Plasma torches using an arc with provisions for introducing materials into the plasma, e.g. powder, liquid
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B7/00—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas
    • B05B7/16—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas incorporating means for heating or cooling the material to be sprayed
    • B05B7/20—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas incorporating means for heating or cooling the material to be sprayed by flame or combustion
    • B05B7/201—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas incorporating means for heating or cooling the material to be sprayed by flame or combustion downstream of the nozzle
    • B05B7/205—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas incorporating means for heating or cooling the material to be sprayed by flame or combustion downstream of the nozzle the material to be sprayed being originally a particulate material
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T50/00—Aeronautics or air transport
    • Y02T50/60—Efficient propulsion technologies, e.g. for aircraft

Abstract

通过借助保护气体实现大气等离子喷涂的等离子喷头，也可以在大气下对氧化敏感的金属覆层进行涂覆。

Description

用于大气喷涂的喷头和方法、用于覆层的设备和被覆层的构件
技术领域
本发明涉及一种大气等离子喷涂，一种用于覆层的设备和一种构件。
背景技术
大气等离子喷涂是等离子喷涂的一种成本低廉的备选方案，因为在此可取消真空装置。然而，这不可能借助于粉末进行。在其他覆层方法中，通常达不到金属层的确定的性能。
为了提高涡轮的效率，必须提高气体的涡轮入口温度。为了在大于800℃的高温下使得涡轮叶片不受到损伤，施加金属覆层作为抗氧化保护和增附层（HVS），并且在该金属覆层上施加用于隔热的陶瓷覆层。为了将陶瓷覆层保持在增附层上，需要特别粗糙的表面。目前，HVS大多以喷涂技术的真空法施加，所述真空法是非常耗费且昂贵的。此外，缺少使用作为MCrAlY的其他覆层材料用于增附层的柔性。出于该原因，目前以由其他方法替代真空法作为出发点。这些方法之一是高速火焰喷涂（HVOF）。由于技术上的原因，所要求的粗糙覆层很难借助高速火焰喷涂工艺产生。特别在平缓的覆层角度，即相对于表面小于90°的情况下，不能产生足够粗糙的表面。借助于大气等离子喷涂的覆层是不可行的，因为MCrAlY合金在空气中的氧气的作用下氧化。
发明内容
因此，本发明的目的是解决上述问题。
该目的通过一种根据权利要求1的等离子喷头、一种根据权利要求10、13的方法、一种根据权利要求15的设备和一种根据权利要求17的构件得以实现。
在从属权利要求中列出了其他有利措施，这些措施可以任意地相互组合，以便实现其他优点。
附图说明
其中示出：
图1示出用于等离子喷头的附件；
图2、3示出用于等离子喷头的不同附件；
图4立体地示出燃气轮机；
图5立体地示出涡轮叶片；
图6立体地示出燃烧室；
图7示出超合金列表。
具体实施方式
说明书和附图仅示出本发明的实施例。
在图1中示出喷头1。喷头1具有由关于等离子喷头（APS、……）的现有技术已知的传统的喷嘴4和附件19。平行于喷嘴4的内通道22的纵向方向26，由等离子体加热的、至少部分熔化的覆层材料从喷嘴4沿流出方向25流动。等离子体在喷嘴4的内通道22中产生。
喷嘴4仅如下变型，即附件19可以固定在喷嘴处。附件19延长喷嘴4的内通道。保护气体28通过在附件19、……的端面31上的优选构造成喷嘴形的孔13、13’、13”（同样见图2、3）流出，并且围绕流出的覆层材料产生保护气体罩的期望几何形状。保护气体28也可从狭缝14’、14”流出，所述狭缝设置成圆形（图3）。优选存在至少两个，尤其是四个狭缝14’、14”、……。
保护气体28优选可以是氩气、氦气、氮气或它们的混合物。
孔13、13’、13”、……和/或狭缝14’、14”、……在纵向方向26上定向成，使得保护气体28沿流出方向25流出，其中所述流出方向25平行于纵向方向26地延伸。
在喷嘴4上的附件19在其端面31上具有优选设置成圆形的孔13’、13”（图2）。
孔13’、13”、……和/或狭缝14’、14”、……在径向圆周方向上优选均匀地分布在端面31上。
优选地，保护气体28的一部分也穿过至少一个开口16流入附件19的内通道22的部分中。这用于冷却附件19。
同样存在粉末输送部7，并且该粉末输送部优选设置在附件19的上游。粉末输送部7也可以存在于喷嘴4的任意其他部位处。
附件19优选具有外部的固定套，使得仅存在少量分散的孔13、13’、……或狭缝14’、14”、……。
同样地，通道22在附件区域内的延长通过附件的固定的内套形成。附件19优选不由多孔的实心材料制成。
在相应的覆层设备中，借助于成本低廉的HVOF工艺执行覆层。然而，为了在确定的粗糙度的情况下或者在相对于覆层表面直至45°的角度下进行覆层，必须使用APS（大气等离子喷涂）喷嘴，所述APS喷嘴具有根据图1的相应的附件19。两种覆层可能性HVOF、APS现在优选在一个设备中实现。
在已有的借助于HVOF工艺涂覆的覆层上，借助APS烧嘴涂覆更粗糙的覆层。在HVOF覆层之后，拆除HVOF喷嘴，并且在同一个设备上安装APS喷嘴1。
在此，在APS烧嘴（喷嘴4）上装配附件19。通过这个附件19引导例如氮气的保护气体28。所述保护气体也同时冷却附件19。通过等离子体加热的、优选为金属的覆层材料流动通过附件19的内部。
同样能够借助附件19形成整个层。
覆层材料在等离子体束中至少部分熔化，并且被涂覆到基底上。保护气体28被引导通过附件19，使得在熔化的颗粒从喷头1离开之后形成围绕颗粒束的保护气体罩。
这在金属覆层材料的情况下是尤其重要的，所述金属覆层材料在等离子喷涂时会过度氧化，而在HVOF时不那么强烈。
通过这种罩阻止了颗粒的氧化。因为在APS时的颗粒速度基本上小于在HVOF时的颗粒速度，所以颗粒更好地保持附着在基底表面上。由此，相对于表面的角度为直至45°的覆层是可能的。相比于HVOF在该工艺下总是提供更大的粗糙度。通过附件19的造型能够影响保护气体罩。出射孔13、13’、13”或狭缝14’、14”、14、……的不同的几何形状和布置方式又影响保护气体罩的构造和几何形状。
对于不同的应用情况而言，仅须更换附件19。由此可以借助喷嘴4测试和评估完全不同的附件配置19并且进而测试和评估保护气体罩配置。当保护气体罩根据应用必须或多或少地扭曲时，仅匹配保护气体出射穿孔的几何形状。
在具有复杂几何形状和到待覆层区域的较差的可接近性的涡轮叶片120、130中，这种类型的覆层是良好且简单的解决方案。昂贵的低压装置和真空装置是多余的，因为可以使用如在隔热覆层时一样的设备。相比于HVOF喷涂的层，这样形成的覆层在很难达到的部位处具有明显更高的粗糙度和更好的层形态。通过可简单更换的附件19的可变性可以涵盖任意应用情况。基体4留存在等离子体烧嘴处，由此取消耗费的装配和拆卸。
图4以局部纵剖面图示例地示出燃气轮机100。燃气轮机100在内部具有带有轴的、可围绕旋转轴线102转动地安装的转子103，该转子也称为涡轮机转子。沿着转子103依次为进气壳体104、压缩机105、带有多个同轴设置的燃烧器107的尤其为环形燃烧室的例如环面状的燃烧室110、涡轮机108和排气壳体109。环形燃烧室110与例如环形的热气体通道111连通。在那里例如四个相继连接的涡轮级112形成涡轮机108。每个涡轮级112例如由两个叶片环形成。沿工质113的流动方向观察，在热气体通道111中，由转子叶片120形成的排125跟随导向叶片排115。
在此，导向叶片130固定在定子143的内壳体138上，相对地，该排125的转子叶片120例如借助涡轮盘133安装在转子103上。发电机或者做功机械（未示出）耦接于转子103。
在燃气轮机100工作期间，压缩机105通过进气壳体104将空气135吸入并且压缩。在压缩机105的涡轮侧端部处提供的压缩空气被引至燃烧器107并且在那里与燃料混合。接着混合物在燃烧室110中燃烧，从而形成工质113。工质113从那里起沿着热气体通道111流过导向叶片130和转子叶片120。工质113在转子叶片120处以传递动量的方式膨胀，使得转子叶片120驱动转子103，并且该转子驱动耦接在其上的做功机械。
暴露于热工质113的构件在燃气轮机100工作期间承受热负荷。除了加衬于环形燃烧室110的热屏蔽元件之外，沿工质113的流动方向观察的第一涡轮机级112的导向叶片130和转子叶片120承受最高的热负荷。为了经受住那里存在的温度，可借助冷却剂来冷却第一涡轮机级的导向叶片和转子叶片。同样，构件的基底可以具有定向结构，这就是说它们是单晶的（SX结构）或仅具有纵向定向的晶粒（DS结构）。例如，铁基、镍基或钴基超合金用于构件的材料，特别是用于涡轮叶片120、130和燃烧室110的构件的材料。例如由EP1204776B1、EP1306454、EP1319729A1、WO99/67435或WO00/44949已知这样的超合金。
导向叶片130具有朝向涡轮机108的内壳体138的导向叶片根部（这里未示出），以及与导向叶片根部相对置的导向叶片顶部。导向叶片顶部朝向转子103并固定在定子143的固定环140处。
图5在立体图中示出流体机械的沿着纵轴线121延伸的转子叶片120或导向叶片130。
所述流体机械可以是飞机的或用于发电的发电厂的燃气轮机，也可以是蒸汽轮机或压缩机。
叶片120、130沿着纵轴线121相继具有：固定区域400、邻接于固定区域的叶片平台403以及叶身406和叶片梢部415。作为导向叶片130，叶片130可以在其叶片梢部415处具有另一平台（未示出）。
在固定区域400中形成有用于将转子叶片120、130固定在轴或盘上的叶片根部183（未示出）。叶片根部183例如构成为锤头形。作为枞树形根部或燕尾形根部的其他构形是可行的。叶片120、130对于流过叶身406的介质具有迎流棱边409和出流棱边412。
在传统叶片120、130中，在叶片120、130的所有区域400、403、406中使用例如实心的金属材料、尤其是超合金。例如由EP1204776B1、EP1306454、EP 1319729A1、WO99/67435或WO00/44949已知这样的超合金。在这种情况下，叶片120、130可以通过铸造法，也可以借助定向凝固、通过锻造法、通过铣削法或其组合来制造。
将带有一个或多个单晶结构的工件用作机器的在运行中承受高的机械的、热的和/或化学的负荷的构件。
这种单晶工件的制造例如通过由熔融物的定向凝固来进行。在此，这涉及一种铸造法，其中液态金属合金凝固为单晶构造物、即单晶工件，或者定向凝固。在这种情况下，枝状晶体沿热流定向，并且形成柱状晶体的晶粒结构（柱状地，这就是说在工件的整个长度上分布的晶粒，并且在此根据一般的语言习惯称为定向凝固），或者形成单晶结构，这就是说整个工件由唯一的晶体构成。在这些方法中，必须避免过渡成球形（多晶的）凝固，因为通过非定向的生长不可避免地构成横向和纵向晶界，所述横向和纵向晶界使定向凝固的或单晶的构件的良好特性不起作用。如果一般性地提到定向凝固组织，则是指不具有晶界或最多具有小角度晶界的单晶和确实具有沿纵向方向分布的晶界但不具有横向晶界的柱状晶体结构。第二种所提到的晶体结构也称为定向凝固组织（directionally solidiFfied structures）。由US-PS 6,024,792和EP0892090A1已知这样的方法。
叶片120、130同样可以具有抗腐蚀或抗氧化的覆层，例如（MCrAlX；M是铁（Fe）、钴（Co）、镍（Ni）中的至少一种元素，X是活性元素并代表钇（Y）和/或硅和/或至少一种稀土元素，或铪（Hf））。由EP0486489B1、EP0786017B1、EP0412397B1或EP1306454A1已知这样的合金。密度优选地是理论密度的95%。
在（作为中间层或最外层的）MCrAlX层上形成保护性氧化铝层（TGO=thermal grown oxide layer，热生长氧化层）。
优选地，层成分具有Co-30Ni-28Cr-8Al-0.6Y-0.7Si或Co-28Ni-24Cr-10Al-0.6Y。除这些钴基保护覆层外，也优选地使用镍基保护层，例如Ni-10Cr-12Al-0.6Y-3Re或Ni-12Co-21Cr-11Al-0.4Y-2Re或Ni-25Co-17Cr-10Al-0.4Y-1.5Re。
在MCrAlX上还可以有隔热层，隔热层优选是最外层并例如由ZrO2、Y2O3-ZrO2组成，即，隔热层通过氧化钇和/或氧化钙和/或氧化镁非稳定、部分稳定或完全稳定。隔热层覆盖整个MCrAlX层。通过例如电子束气相淀积（EB-PVD）的适当的覆层方法在隔热层中产生柱状晶粒。其他覆层方法也是可以考虑的，例如大气等离子喷涂（APS）、LPPS（低压等离子喷涂）、VPS或CVD。隔热层可以具有多孔的、有微观裂缝或宏观裂缝的晶粒，用于更好地耐热冲击。因此，隔热层优选地比MCrAlX层更为多孔。
叶片120、130可以构造成空心的或实心的。如果要冷却叶片120、130，则叶片为空心的并且必要时还具有薄膜冷却孔418（由虚线表示）。
图6示出燃气轮机的燃烧室110。燃烧室110例如构成为所谓环形燃烧室，其中多个在周向上围绕旋转轴线102设置的燃烧器107通到共同的燃烧室腔154中，所述燃烧器产生火焰156。为此，燃烧室110以其整体构成为环形的结构，所述环形的结构围绕旋转轴线102定位。
为了实现相对高的效率，针对为大约1000°C至1600°C的工作介质M的相对高的温度来设计燃烧室110。为了还在这些对材料不利的工作参数的情况下实现相对长的工作持续时间，燃烧室壁153在其朝向工作介质M的侧上设有由热屏蔽元件155形成的内衬。
由于在燃烧室110的内部中的高温，此外可为热屏蔽元件155或者为保持元件设有冷却系统。那么，热屏蔽元件155例如是空心的或者必要时还具有通到燃烧室腔154中的冷却孔（未示出）。
每个由合金构成的热屏蔽元件155在工作介质侧配备有尤其耐热的保护层（MCrAlX层和/或陶瓷覆层）或者由耐高温的材料（实心陶瓷石）制成。保护层能够类似涡轮叶片，即MCrAlX例如表示：M是铁（Fe）、钴（Co）、镍（Ni）中的至少一种元素，X是活性元素并代表钇（Y）和/或硅和/或至少一种稀土元素，或铪（Hf）。从EP0486489B1、EP0786017B1、EP0412397B1或EP1306454A1中已知这种合金。
在MCrAlX上还可以有例如陶瓷的隔热层，并且隔热层例如由ZrO2、Y2O3-ZrO2构成，即，隔热层通过氧化钇和/或氧化钙和/或氧化镁非稳定、部分稳定或完全稳定。通过例如电子束气相淀积（EB-PVD）的适当的覆层工艺在隔热层中产生柱状晶粒。其他覆层工艺，例如气相等离子喷涂（APS）、LPPS、VPS或CVD也是可行的。隔热层可以具有多孔的、有微观裂缝或宏观裂缝的晶粒，用于更好的耐热冲击性。
再处理（Refurbishment）意味着在使用涡轮叶片120、130和热屏蔽元件155之后，必要时必须将保护层从涡轮叶片120、130和热屏蔽元件155上去除（例如通过喷砂）。接着，去除腐蚀层和/或氧化层及腐蚀产物和/或氧化产物。必要时，还修复在涡轮叶片120、130或热屏蔽元件155中的裂缝。然后，进行涡轮叶片120、130和热屏蔽元件155的再覆层以及涡轮叶片120、130或热屏蔽元件155的重新使用。

Claims (17)

1.用于大气等离子喷涂的喷头（1），从所述喷头（1）沿流出方向（25）射出覆层材料，
其中，喷嘴（4）在轴向端部上具有附件（19），
从所述附件（19）中沿所述流出方向（25）能够射出保护气体（28）。
2.根据权利要求1所述的喷头，
其中，用于所述喷嘴（4）的所述附件（19）能够改变。
3.根据权利要求1或2所述的喷头，
其中，所述附件（19）在所述附件的端面（31）上具有用于所述保护气体（28）的多个出射孔（13、13’、13”、……）。
4.根据权利要求1、2或3所述的喷头，
其中，所述附件（19）在所述附件的端面（31）上具有用于所述保护气体（28）的多个狭缝（14’、14”、14’”、……）。
5.根据权利要求1、2、3、4所述的喷头，
其中，在所述喷嘴（4）或者在所述附件（19）上，尤其是在所述附件（19）上游，存在粉末输送部（7）。
6.根据权利要求1、2、3、4或5所述的喷头，
其中，所述保护气体（28）的一部分能够通过内部的开口（10）流到所述附件（19）的内通道（22）中。
7.根据权利要求1、2、3、4、5或6所述的喷头，
其中，用于所述保护气体（28）的所述孔（13、13’、……）或所述狭缝（14’、14”、……）构造成喷嘴形。
8.根据权利要求1、2、3、4、5、6或7所述的喷头，
其中，所述孔（13、13’、……）或所述狭缝（14）在径向圆周方向上均匀分布在所述端面（31）上。
9.根据权利要求1至8中一项或多项所述的喷头，
其中，所述喷头（19）具有固定的外部的和/或内部的套。
10.用于对构件（120、130、155）进行覆层的方法，
其中，使用根据权利要求1、2、3、4、5、6、7、8或9所述的喷头（1）。
11.根据权利要求10所述的方法，
其中，在大气喷涂时，保护气体（28）从孔（13、13’、13”、……）或狭缝（14’、14”、……）流出，
所述保护气体（28）围绕流出的覆层材料形成气态的保护罩。
12.根据权利要求10或11所述的方法，
其中，首先使用不带有附件（19）的喷嘴（4），然后使用带有附件（19）的喷嘴（4）。
13.用于对构件（120、130、155）进行覆层的方法，
其中，首先进行高速火焰喷涂覆层，并且然后进行等离子覆层，尤其是借助于大气等离子喷涂进行等离子覆层，特别尤其借助于根据权利要求1、2、3、4、5、6、7、8或9所述的喷头（1）或借助于根据权利要求10、11或12所述的方法进行等离子覆层，
其中，所述等离子覆层在同一的覆层设备中进行。
14.根据权利要求10、11、12或13所述的方法，
其中，喷射金属的粉末。
15.用于对构件（120、130、155）进行覆层的设备，
所述设备具有：
用于所述构件（120、130、155）的保持件，
构件（120、130、155），
机器人，所述机器人能够使根据权利要求1、2、3、4、5、6、7、8或9所述的喷头（1）运动。
16.根据权利要求12的设备，所述设备能容纳高速火焰喷涂喷嘴和用于大气喷涂的喷嘴，尤其是根据权利要求1、2、3、4、5、6、7、8或9所述的喷头（1）。
17.构件（120、130），
尤其是根据权利要求10、11、12、13或14制造的构件，所述构件具有高速火焰喷涂层和在所述高速火焰喷涂层上的等离子喷涂层。
CN2010800626049A 2010-01-28 2010-07-13 用于大气喷涂的喷头和方法、用于覆层的设备和被覆层的构件 Pending CN102725071A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP10000895.2 2010-01-28
EP10000895A EP2353725A1 (de) 2010-01-28 2010-01-28 Spritzdüse und Verfahren zum atmosphärischen Spritzen, Vorrichtung zum Beschichten und beschichtetes Bauteil
PCT/EP2010/060051 WO2011091866A1 (de) 2010-01-28 2010-07-13 Spritzdüse und verfahren zum atmosphärischen spritzen, vorrichtung zum beschichten und beschichtetes bauteil

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN102725071A true CN102725071A (zh) 2012-10-10

Family

ID=42192232

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2010800626049A Pending CN102725071A (zh) 2010-01-28 2010-07-13 用于大气喷涂的喷头和方法、用于覆层的设备和被覆层的构件

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20120301624A1 (zh)
EP (2) EP2353725A1 (zh)
CN (1) CN102725071A (zh)
RU (1) RU2519415C2 (zh)
WO (1) WO2011091866A1 (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105624604A (zh) * 2016-04-05 2016-06-01 大连理工大学 在零件内表面热喷涂可控成分与结构涂层的致密化制备方法
CN106222601A (zh) * 2016-08-31 2016-12-14 中国人民解放军装甲兵工程学院 一种具有两段式保护气孔的大气超音速等离子喷涂装置

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015219055A1 (de) * 2015-10-01 2017-04-06 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren und Beschichtung zum Schutz eines Bauteils vor Korrosion
CN106191754B (zh) * 2016-08-31 2018-06-15 中国人民解放军装甲兵工程学院 一种形成保护气罩的大气超音速等离子喷涂装置
US11339671B2 (en) 2019-12-20 2022-05-24 Honeywell International Inc. Methods for manufacturing porous barrier coatings using air plasma spray techniques
US11365470B2 (en) 2020-01-08 2022-06-21 General Electric Company Ceramic coating formation using temperature controlled gas flow to smooth surface

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5738281A (en) * 1995-01-04 1998-04-14 Air Products And Chemicals, Inc. Process and apparatus for shrouding a turbulent gas jet
CN2568314Y (zh) * 2002-08-13 2003-08-27 高阳 一种等离子喷枪用喷嘴
AT413197B (de) * 2002-08-12 2005-12-15 Arc Seibersdorf Res Gmbh Düsenkopf für das aufbringen von in pulverform zugeführten materialien auf substrate
US20060180080A1 (en) * 2005-02-11 2006-08-17 Sulzer Metco Ag Apparatus for thermal spraying
JP2008238242A (ja) * 2007-03-28 2008-10-09 Daihatsu Motor Co Ltd 接合方法、およびこの接合方法に利用可能なプラズマトーチ
EP2128300A1 (de) * 2008-05-29 2009-12-02 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zum Hochgeschwindigkeits-Flammenspritzen

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3114826A (en) * 1962-06-06 1963-12-17 Plasmadyne Corp High-temperature spray apparatus
DE3926479A1 (de) 1989-08-10 1991-02-14 Siemens Ag Rheniumhaltige schutzbeschichtung, mit grosser korrosions- und/oder oxidationsbestaendigkeit
WO1991002108A1 (de) 1989-08-10 1991-02-21 Siemens Aktiengesellschaft Hochtemperaturfeste korrosionsschutzbeschichtung, insbesondere für gasturbinenbauteile
WO1996012049A1 (de) 1994-10-14 1996-04-25 Siemens Aktiengesellschaft Schutzschicht zum schutz eines bauteils gegen korrosion, oxidation und thermische überbeanspruchung sowie verfahren zu ihrer herstellung
EP0892090B1 (de) 1997-02-24 2008-04-23 Sulzer Innotec Ag Verfahren zum Herstellen von einkristallinen Strukturen
EP0861927A1 (de) 1997-02-24 1998-09-02 Sulzer Innotec Ag Verfahren zum Herstellen von einkristallinen Strukturen
EP1306454B1 (de) 2001-10-24 2004-10-06 Siemens Aktiengesellschaft Rhenium enthaltende Schutzschicht zum Schutz eines Bauteils gegen Korrosion und Oxidation bei hohen Temperaturen
WO1999067435A1 (en) 1998-06-23 1999-12-29 Siemens Aktiengesellschaft Directionally solidified casting with improved transverse stress rupture strength
US6231692B1 (en) 1999-01-28 2001-05-15 Howmet Research Corporation Nickel base superalloy with improved machinability and method of making thereof
EP1204776B1 (de) 1999-07-29 2004-06-02 Siemens Aktiengesellschaft Hochtemperaturbeständiges bauteil und verfahren zur herstellung des hochtemperaturbeständigen bauteils
RU2213802C2 (ru) * 2001-09-28 2003-10-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Московское машиностроительное производственное предприятие "Салют" Способ нанесения покрытий на сплавы
EP1319729B1 (de) 2001-12-13 2007-04-11 Siemens Aktiengesellschaft Hochtemperaturbeständiges Bauteil aus einkristalliner oder polykristalliner Nickel-Basis-Superlegierung
RU2212473C1 (ru) * 2002-01-24 2003-09-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Московское машиностроительное производственное предприятие "Салют" Способ нанесения покрытий на сплавы

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5738281A (en) * 1995-01-04 1998-04-14 Air Products And Chemicals, Inc. Process and apparatus for shrouding a turbulent gas jet
AT413197B (de) * 2002-08-12 2005-12-15 Arc Seibersdorf Res Gmbh Düsenkopf für das aufbringen von in pulverform zugeführten materialien auf substrate
CN2568314Y (zh) * 2002-08-13 2003-08-27 高阳 一种等离子喷枪用喷嘴
US20060180080A1 (en) * 2005-02-11 2006-08-17 Sulzer Metco Ag Apparatus for thermal spraying
JP2008238242A (ja) * 2007-03-28 2008-10-09 Daihatsu Motor Co Ltd 接合方法、およびこの接合方法に利用可能なプラズマトーチ
EP2128300A1 (de) * 2008-05-29 2009-12-02 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zum Hochgeschwindigkeits-Flammenspritzen

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105624604A (zh) * 2016-04-05 2016-06-01 大连理工大学 在零件内表面热喷涂可控成分与结构涂层的致密化制备方法
CN105624604B (zh) * 2016-04-05 2017-12-26 大连理工大学 在零件内表面热喷涂可控成分与结构涂层的致密化制备方法
CN106222601A (zh) * 2016-08-31 2016-12-14 中国人民解放军装甲兵工程学院 一种具有两段式保护气孔的大气超音速等离子喷涂装置
CN106222601B (zh) * 2016-08-31 2018-07-17 中国人民解放军装甲兵工程学院 一种具有两段式保护气孔的大气超音速等离子喷涂装置

Also Published As

Publication number Publication date
RU2519415C2 (ru) 2014-06-10
US20120301624A1 (en) 2012-11-29
RU2012136642A (ru) 2014-03-10
EP2353725A1 (de) 2011-08-10
EP2528693A1 (de) 2012-12-05
WO2011091866A1 (de) 2011-08-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101454122B (zh) 喷射装置
US20100285415A1 (en) Burner Element and Burner Having Aluminum Oxide Coating and Method for Coating a Burner Element
CN103003472A (zh) 多孔的陶瓷层系统
CN102596485A (zh) 定向结晶材料的单晶焊接
CN102725071A (zh) 用于大气喷涂的喷头和方法、用于覆层的设备和被覆层的构件
CN102667399B (zh) 用于检测封闭的孔的表面分析法和装置
CN102272354B (zh) 具有不同铬含量和铝含量的MCrAlX-层
CN102448650A (zh) 通过在轮廓外部或者围绕轮廓施加的焊接带来焊接零件的凹处的方法；相应的零件
CN102086503A (zh) 掩蔽材料、掩蔽层、用于掩蔽基材的方法以及用于涂覆基材的方法
US10465535B2 (en) Compressor blade or vane having an erosion-resistant hard material coating
CN104797783A (zh) 在孔周围的改变的表面
US9421639B2 (en) Component having weld seam and method for producing a weld seam
JP6382316B2 (ja) タービンブレード又はベーンの遮熱コーティング
US20110143163A1 (en) Method for the production of an optimized bonding agent layer by means of partial evaporation of the bonding agent layer, and a layer system
CN102575927A (zh) 用于借助于激光三角法进行层厚度测量的方法和装置
US20130156966A1 (en) Method for reprocessing a turbine blade having at least one platform
CN102893122A (zh) 用于检测封闭的孔的表面分析和用于再打开的方法
CN104220698A (zh) 用于制造和重新整修燃气轮机中的陶瓷隔热层的方法以及相关的燃气轮机
US20120099978A1 (en) Turbine Component Having Easily Removable Protective Layer, Set of Turbine Components, a Turbine and a Method for Protecting a Turbine Component
CN102720544B (zh) 用于调节在主动冷却的构件内的冷却剂消耗的方法和构件
CN102612421A (zh) 定向结晶材料的单晶焊接
CN104674154A (zh) 用于产生斜边的方法、具有斜边的构件和设备
US20110020127A1 (en) Component Comprising Overlapping Weld Seams and Method for the Production Thereof
US20100288823A1 (en) Application of Solder to Holes, Coating Processes and Small Solder Rods
CN103874784A (zh) 基于氧化锆的陶瓷双层

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C05 Deemed withdrawal (patent law before 1993)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20121010