CN105792951B - 热障涂层的熔剂辅助激光去除 - Google Patents

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Abstract

一种去除陶瓷热障涂层系统(18)的方法。激光能量(20)在存在熔剂材料(22)的情况下被施加至热障涂层系统以便形成熔体(26)。当去除能量时，熔体凝固以形成与初始热障涂层系统相比更松散地粘附至下面的金属基板(12)的熔渣的层(28)。熔渣接着被用诸如喷砂(30)等的机械工艺打碎并从基板上释放。充分的能量可以被施加以使整个深度的涂层系统连同基板的薄层(34)熔化，由此当重新凝固时在基板上形成经过翻新的表面(36)。

Description

热障涂层的熔剂辅助激光去除
相关申请的交叉引用
本申请要求申请日为2013年12月3日的美国临时申请No.61/911,027(代理人案卷号2013P12704US)的优先权，该申请的全部内容通过引用合并于此。
技术领域
本申请总体上涉及材料技术领域，并且更特别地涉及用于从金属部件去除陶瓷热障涂层的方法。
背景技术
热障涂层(TBC)被用来为暴露于燃气涡轮发动机的热气体路径的金属部件提供热保护。典型的部件可以包括涂覆有MCrAlY结合涂层材料的层和诸如氧化钇稳定氧化锆(YSZ)等的陶瓷材料的顶部涂层的超合金基板材料。在燃气涡轮发动机的操作期间，这样的涂层归因于磨损、侵蚀、异物损伤、龟裂和剥落而经历劣化。当涂层厚度减小到低于临界尺寸或者其性质以其他方式被劣化至临界程度时，由涂层提供的保护不再足够并且下面的基板材料可能由于热燃烧气体环境而被劣化。这样的涂层的修复典型地要求陶瓷材料和结合涂层的完全去除和新涂层的施加。
TBC去除典型地使用高压釜、苛性和酸性溶液与诸如喷砂等的机械磨蚀的一些组合来完成。这样的方法创建了有潜在危险的废物，并且可以诸如通过增加穿过基板形成的冷却孔的直径和侵蚀形状而对下面的基板材料具有有害影响。
激光能量已用于涡轮机部件的清洁，例如美国专利号No.6,759,627中所教导的。美国专利申请公开号US 2010/0224601 A1描述了通过使用脉冲激光能量在龟裂的涂层内创建机械冲击波并在不使下面的基板变形的情况下去除涂层而进行从涡轮机部件去除热障涂层。然而，TBC的激光去除没有达到在行业内的广泛使用。
附图说明
在以下描述中基于附图来阐释本发明，附图示出：
图1是在存在粉状熔剂材料的情况下经受激光加热以形成熔渣的层的热障涂层的图示。
图2图示出正通过喷砂工艺被去除的图1的熔渣的层。
具体实施方式
本发明人已认识到在去除呈现屏障的热障涂层材料的已知激光去除方法中的针对其商业实施的某些限制。US 2010/0224601 A1的方法要求激光能量脉冲被控制成具有使陶瓷TBC材料破裂的足够的能量，但是不能具有致使下面的金属部件表面永久变形那么多的能量。虽然适当的理论能量值可以被计算出以完成该功能，但是在现实生活应用中通过影响由陶瓷材料进行的能量的吸收的变量难以进行这样的能量的受控递送，该变量诸如涂层的局部表面条件、涂层的孔隙上或中的污染物的存在、非平坦的表面几何形状、局部化的烟雾、局部涂层厚度变化等。一些TBC材料的不完全破裂和部分残留可能会有问题。
于是，本发明人在本文中描述了通过在以下条件下使用激光能量使涂层熔化而不是只使其龟裂进行的热障涂层的去除，其中熔化的材料的重新凝固产生仅松散地粘附至下面的金属基板并且可以用已知机械方法容易地去除的熔渣。这样的条件通过在存在预先放置到TBC表面上或与激光能量同时施加(例如，给送或喷洒)的熔剂材料(诸如粉状熔剂或由熔剂组成的织物等)的情况下使TBC材料熔化而产生。激光能量使陶瓷热障涂层材料与熔剂材料熔化并允许其混合，由此有利于其间的物理和/或化学相互作用以产生熔渣。在一些实施例中，熔体包括下面的结合涂层材料，其由此被并入熔渣内并且以使其作为结合材料无效的形式重新凝固并且这有利于其作为熔渣的一部分的去除。在其他实施例中，加热参数可以被调节成使得下面的结合涂层被维持并且仅外侧TBC材料被去除。在这样的情况中，所得到的结合涂层表面的部分熔化可以改善包含经过处理的结合涂层的所得到的部件的机械特性。
此外，在TBC去除工艺期间，足够的热可以被施加以使下面的金属基板材料的最顶部表面层熔化，由此确保TBC和结合涂层的完全去除。有利地，基板材料中的任何表面龟裂都在表面被熔化时被破坏。熔化的陶瓷材料和熔剂自然地浮在熔化的金属合金材料之上，由此允许熔渣形成在部件基板表面的经过翻新的表面之上。本发明人先前已描述了熔剂材料的使用如何在没有再热龟裂的发生的情况下有利于甚至最难以焊接的超合金材料的重新熔化修复(参见通过引用合并于此的美国专利申请公开号US 2013/0140279A1)。本发明通过描述一种对去除热障涂层有效而同时在具有再热龟裂的最小风险的情况下可选地改造下面的超合金基板材料的表面的工艺来进一步推进现有技术。
图1图示出由通过结合涂层材料14和陶瓷热障涂层材料16的上覆层被保护的超合金材料基板12形成的服务运行的燃气涡轮发动机部件10。氧化物层(未示出)可以形成在结合涂层材料14与陶瓷热障涂层材料16之间的界面处。上覆层可以被统称为热障涂层系统18。热障涂层系统18会在部件10在燃气涡轮发动机的热气体路径环境中的操作期间经历劣化，并且其去除可以是期望的以便重新整修部件用于在发动机中的进一步服务。热障涂层系统18的所有或一部分的去除通过在存在熔剂材料22的情况下利用激光能量使其构成层的所有或一部分熔化来完成。当激光能量20横向24跨越部件10时，形成临时熔体26，其接着凝固以形成熔渣的层28。
如以上所说明的，在其他实施例中加热参数可以被调节(如下面所说明的)使得下面的结合涂层14被维持并且仅外侧TBC层16被去除。
图2图示出使用喷砂30从部件10随后去除熔渣的层28，但用于去除熔渣28的其他技术当然可设想到，诸如但通过非限制性示例的在有或没有施加振动能量的情况下的针枪或刮板的使用。砂将熔渣的层28打碎成不再粘附至部件10的多个松散的熔渣颗粒32。某些熔剂材料22还在产生自脱离的熔渣的层28时是有效的，使得简单的真空处理去除熔渣碎屑。
激光能量参数可以被选择成获得熔体26的期望的大小和深度，并且可以以如可由本领域技术人员确定的任何适当的功率水平、频率和脉冲持续时间利用任何期望的覆盖面积和渡越速度的连续或脉冲能量。在一些实施例中，激光能量20由具有大致矩形截面形状的二极管激光束来提供，但可以使用其他已知类型的能量束，诸如电子束、等离子体束、一个或多个圆形激光束、扫描激光束(一个、两个或三个维度地扫描)、集成激光束、脉冲(相对于连续波)激光束、任何频率的电磁能量、诸如声能等的机械等等。矩形形状对于具有待熔化的相对大面积的实施例来说是特别有利的。在一些实施例中，激光能量20的强度和形状可以通过采用可编程激光光学器件被精确地控制以形成具有精确限定的大小和形状的临时熔体26，以适于例如部件10的小和/或复杂部分的修复，或者适于使热障涂层16熔化而使中间结合层14完好无损。
在图1的实施例中，充分的能量被施加以使整个深度的热障涂层系统18以及基板材料12的薄层34熔化。基板材料12的熔化层34凝固以形成由于熔体26中存在的熔剂材料22的作用而没有龟裂且清洗掉污染的基板材料12的经过翻新的表面36。因为一些实施例可以施加比只是使整个深度的热障涂层系统18熔化所需的足够的能量更多的能量，所以可以确保TBC的完全去除。有利地，充分的能量可以被施加以克服影响由陶瓷材料进行的能量的吸收的任何变量(如以上所讨论的)，因为施加太多能量没有不利后果，而是，熔化的基板材料34的层的厚度简单地有所增加。因此，本发明的实施例可以与以上所描述的美国专利申请公开号US 2010/0224601 A1的现有技术方法相比在现实世界环境中更方便完成。
熔剂材料22和熔渣的层28在本公开的去除工艺中提供了许多有益的功能。
第一，熔剂材料22和所得到的熔渣层28可以两者起作用以使临时熔体26的区域和凝固的(但仍然热的)经过翻新的表面36两者与大气屏蔽。熔渣漂浮至表面以使熔融或热的金属与大气分离，并且熔剂成分可以被定制为产生当暴露于激光光子或加热时生成至少一种屏蔽气体的至少一种屏蔽剂。在一些实施例中屏蔽气体可以结合成覆盖熔体26的气膜。屏蔽剂可以包括诸如碳酸钙(CaCO3)、碳酸铝(Al2(CO3)3)、碳钠铝石(NaAl(CO3)(OH)2)、白云石(CaMg(CO3)2)、碳酸镁(MgCO3)、碳酸锰(MnCO3)、碳酸钴(CoCO3)、碳酸镍(NiCO3)、碳酸镧(La2(CO3)3)等的金属碳酸盐和已知形成屏蔽和/或还原气体(例如，CO、CO2、H2)的其它试剂。熔渣层28和可选的屏蔽气体的存在可以避免或最小化在存在惰性气体(诸如氦和氩)的情况下或在密封室(例如，真空室或惰性气体室)内进行熔化处理的需要或者避免使用用于排除空气的其他专用装置。气体生成剂的使用也可以归因于熔渣自身内的增加的孔隙率而促进所得到的熔渣的层28的去除。
第二，熔渣层28可以充当允许经过翻新的层36缓慢且均等地冷却的绝缘层，由此减少了可能对后焊接龟裂、再热或应变时效龟裂有贡献的残余应力，和次级反应区形成。这样的熔渣覆盖可以进一步增强超合金材料基板12的热传导性，这在一些实施例中可以促进定向凝固以在经过翻新的表面36中形成长形(单轴)晶粒。
第三，熔渣层28可以有助于使临时熔体26成形并支撑熔体26以维持期望的高度/宽度比(例如，1/3的高度/宽度比)。该成形控制和支撑进一步降低了会以其它方式赋予经过翻新的表面36的凝固应力。连同成形和支撑，熔渣层28还可以从被定制为增强经过翻新的表面36的表面平滑度的熔剂材料22产生—由此潜在地降低了次级反应区的形成和随后重新涂覆的部件10中的其它不希望的缺陷。
第四，熔剂材料22和熔渣层28可以提供用于去除对低劣性质有贡献的痕量杂质的清洁效果。这样的清洁可以包括临时熔体26的脱氧。一些熔剂成分也可以被定制为包含能够将不希望的杂质从熔池中去除的至少一种清除剂(scavenging agent)。清除剂包括诸如氧化钙(CaO)、氟化钙(CaF2)、氧化铁(FeO)、氧化镁(MgO)、锰氧化物(MnO、MnO2)、铌氧化物(NbO、NbO2、Nb2O5)、氧化钛(TiO2)、氧化锆(ZrO2)等的金属氧化物和氟化物，和已知与诸如硫和磷等的有害元素起反应的其他试剂和已知产生低熔点共晶体以形成预期“漂浮”至所得到的熔渣层28内的低密度副产物的元素。
第五，熔剂材料22和熔渣层28可以增加输送至热障涂层材料16的表面的热能量的比例。热吸收上的该增加可以归因于熔剂材料22的成分和/或形式而发生。在成分方面，熔剂可以被定制为包含能够吸收处于用作激光束20的激光能量束的波长的激光能量的至少一种化合物。增加激光吸收性化合物的比例引起在被施加至热障涂层材料16的表面的激光能量(作为热)的量上的相应增加。热吸收上的该增加可以通过允许较小和/或较低功率激光源的使用而提供较大的多样性。在一些情况中，激光吸收性化合物也可以是在激光辐照时分解以释放附加热的放热化合物。例如，放热物质可以是包含由铝包围并涂覆有镍的CO2生成核(例如，包括金属碳酸盐)的复合放热颗粒的形式。
熔剂材料22的形式也可以通过更改其厚度和/或颗粒大小来影响激光吸收。在这样的情况中，激光加热的吸收一般随着熔剂材料22的厚度增加而增加。增加熔剂层22的厚度还增加了所得到的熔融熔渣覆盖层的厚度，这可以进一步增强激光能量的吸收。本公开的方法中的熔剂层22的厚度典型地范围从约1mm至约15mm。在一些情况中，厚度范围从约3mm至约12mm，而在其他实例中厚度范围从约5mm至约10mm。
降低熔剂材料22的平均颗粒大小也引起激光能量吸收上的增加(推测通过在细颗粒的床内的增加的光子散射和经由与增加的总粒子表面面积相互作用的增加的光子吸收)。在颗粒大小方面，鉴于商业熔剂在直径(或者如果不是圆形的话的近似尺寸)上一般范围在从约0.5mm至约2mm(500微米至2000微米)的平均颗粒大小内，在本公开的一些实施例中的熔剂材料22可以在直径上范围在从约0.005mm至0.10mm(5微米至100微米)的平均颗粒大小内。在一些情况中，平均颗粒大小范围从约0.01mm至约5mm，或者从约0.05mm至约2mm。在其他情况中，平均颗粒大小范围在直径上范围从约0.1mm至约1mm，或者在直径上从约0.2mm至约0.6mm。
另外，熔剂材料22可以被定制为补偿激光处理期间挥发的或反应的元素的损失。这样的引导剂(vectoring agent)包括诸如钛合金(Ti)、氧化钛(TiO2)、榍石(CaTiSiO5)、铝合金(Al)、碳酸铝(Al2(CO3)3)、碳钠铝石(NaAl(CO3)(OH)2)、硼酸盐矿物(例如，四水硼砂、硼砂、钠硼解石、硬硼钙石)、镍钛合金(例如，镍钛诺)、铌氧化物(NbO、NbO2、Nb2O5)等的含钛、锆、硼和铝的化合物和材料，和用于给熔融合金补充元素的其他含金属的化合物和材料。如下面所描述的某些金属氧酸盐(oxometallate)也可以作为引导剂是有用的。
本公开的熔剂材料22可以包括从金属氧化物、金属卤化物、金属氧酸盐和金属碳酸盐中选择出的一种或多种无机化合物。这样的化合物可以起到(i)光学透射媒介物；(ii)粘度/流动性增强剂；(iii)屏蔽剂；(iv)清除剂；和/或(v)引导剂的作用。
合适的金属氧化物包括诸如Li2O、BeO、B2O3、B6O、MgO、Na2O、Al2O3、SiO2、CaO、(CaO)2(SiO2)、Sc2O3、TiO、TiO2、Ti2O3、VO、V2O3、V2O4、V2O5、Cr2O3、CrO3、MnO、MnO2、Mn2O3、Mn3O4、FeO、Fe2O3、Fe3O4、CoO、Co3O4、NiO、Ni2O3、Cu2O、CuO、ZnO、Ga2O3、GeO2、As2O3、Rb2O、SrO、Y2O3、ZrO2、NiO、NiO2、Ni2O5、MoO3、MoO2、RuO2、Rh2O3、RhO2、PdO、Ag2O、CdO、In2O3、SnO、SnO2、Sb2O3、TeO2、TeO3、Cs2O、BaO、HfO2、Ta2O5、WO2、WO3、ReO3、Re2O7、PtO2、Au2O3、La2O3、CeO2、Ce2O3等的化合物以及它们的混合物，仅举几例。
合适的金属卤化物包括诸如LiF、LiCl、LiBr、LiI、Li2NiBr4、Li2CuCl4、LiAsF6、LiPF6、LiAlCl4、LiGaCl4、Li2PdCl4、NaF、NaCl、NaBr、NaAlF6、Na3AlF6、NaSbF6、NaAsF6、NaAuBr4、NaAlCl4、Na2PdCl4、Na2PtCl4、MgF2、MgCl2、MgBr2、AlF3、KCl、KF、KBr、K2RuCl5、K2lrCl6、K2PtCl6、K2PtCl6、K2ReCl6、K3RhCl6、KSbF6、KAsF6、K2NiF6、K2TiF6、K2ZrF6、K2PtI6、KAuBr4、K2PdBr4、K2PdCl4、CaF2、CaBr2、CaCl2、CaI2、ScBr3、ScCl3、ScF3、ScI3、TiF3、VCl2、VCl3、CrCl3、CrBr3、CrCl2、CrF2、MnCl2、MnBr2、MnF2、MnF3、MnI2、FeBr2、FeBr3、FeCl2、FeCl3、FeI2、CoBr2、CoCl2、CoF3、CoF2、CoI2、NiBr2、NiCl2、NiF2、NiI2、CuBr、CuBr2、CuCl、CuCl2、CuF2、CuI、ZnF2、ZnBr2、ZnCl2、ZnI2、GaBr3、Ga2Cl4、GaCl3、GaF3、GaI3、GaBr2、GeBr2、GeI2、GeI4、RbBr、RbCl、RbF、RbI、SrBr2、SrCl2、SrF2、SrI2、YCl3、YF3、YI3、YBr3、ZrBr4、ZrCl4、ZrI2、YBr、ZrBr4、ZrCl4、ZrF4、ZrI4、NbCl5、NbF5、MoCl3、MoCl5、RuI3、RhCl3、PdBr2、PdCl2、PdI2、AgCl、AgF、AgF2、AgSbF6、AgI、CdBr2、CdCl2、CdI2、InBr、InBr3、InCl、InCl2、InCl3、InF3、InI、InI3、SnBr2、SnCl2、SnI2、SnI4、SnCl3、SbF3、SbI3、CsBr、CsCl、CsF、CsI、BaCl2、BaF2、BaI2、BaCoF4、BaNiF4、HfCl4、HfF4、TaCl5、TaF5、WCl4、WCl6、ReCl3、ReCl5、IrCl3、PtBr2、PtCl2、AuBr3、AuCl、AuCl3、AuI、KAuCl4、LaBr3、LaCl3、LaF3、LaI3、CeBr3、CeCl3、CeF3、CeF4、CeI3等的化合物以及它们的混合物，仅举几例。
合适的金属氧酸盐包括诸如LiIO3、LiBO2、Li2SiO3、LiClO4、Na2B4O7、NaBO3、Na2SiO3、Na2Si4O9、NaVO3、Na2MoO4、Na2SeO4、Na2SeO3、Na2TeO3、K2SiO3、K2CrO、K2Cr2O7、CaSiO3、Ca2SiO4、Cr2TiO5、FeTiO5、BaMnO4等的化合物以及它们的混合物，仅举几例。
合适的金属碳酸盐包括诸如Li2CO3、Na2CO3、NaHCO3、MgCO3、K2CO3、CaCO3、Cr2(CO3)3、MnCO3、CoCO3、NiCO3、CuCO3、Rb2CO3、SrCO3、Y2(CO3)3、Ag2CO3、CdCO3、In2(CO3)3、Sb2(CO3)3、C2CO3、BaCO3、La2(CO3)3、Ce2(CO3)3、NaAl(CO3)(OH)2等的化合物以及它们的混合物，仅举几例。
光学透射媒介物包括诸如氧化铝(Al2O3)、二氧化硅(SiO2)、氧化锆(ZrO2)、硅酸钠(Na2SiO3)、硅酸钾(K2SiO3)等的金属氧化物、金属盐和金属硅酸盐，和能够光学透射激光能量(例如，当从NdYAG、CO2和Yt纤维激光器生成时)的其他化合物。
粘度/流动性增强剂包括诸如氟化钙(CaF2)、冰晶石(Na3AlF6)等的金属氟化物和焊接应用中已知增强粘度和/或流动性的其他试剂(例如，利用CaO、MgO、Na2O、K2O降低粘度和利用Al2O3和TiO2增加粘度)。
屏蔽剂包括诸如碳酸钙(CaCO3)、碳酸铝(Al2(CO3)3)、碳钠铝石(NaAl(CO3)(OH)2)、白云石(CaMg(CO3)2)、碳酸镁(MgCO3)、碳酸锰(MnCO3)、碳酸钴(CoCO3)、碳酸镍(NiCO3)、碳酸镧(La2(CO3)3)等的金属碳酸盐和已知形成屏蔽和/或还原气体(例如，CO、CO2、H2)的其他试剂。这样的屏蔽剂和相关领域中已知的其他气体生成剂也可以通过增加熔渣自身的孔隙率来促进熔渣去除。
清除剂包括诸如氧化钙(CaO)、氟化钙(CaF2)、氧化铁(FeO)、氧化镁(MgO)、锰氧化物(MnO、MnO2)、铌氧化物(NbO、NbO2、Nb2O5)、氧化钛(TiO2)、氧化锆(ZrO2)等的金属氧化物和氟化物，和已知与诸如硫和磷等的有害元素反应以形成预期“漂浮”至所得到的熔渣层28内的低密度副产物的其他试剂。
引导剂包括诸如钛合金(Ti)、氧化钛(TiO2)、榍石(CaTiSiO5)、铝合金(Al)、碳酸铝(Al2(CO3)3)、碳钠铝石(NaAl(CO3)(OH)2)、硼酸盐矿物(例如，四水硼砂、硼砂、钠硼解石、硬硼钙石)、镍钛合金(例如，镍钛诺)、铌氧化物(NbO、NbO2、Nb2O5)等的含钛、锆、硼和铝的化合物和材料，和用于给熔融合金补充元素的其他含金属的化合物和材料。
在一些实施例中熔剂材料22也可以包含某些有机助熔剂。展现出熔剂特性的有机化合物的示例包括高分子量烃(如，蜂蜡、石蜡)、碳水化合物(例如，纤维素)、天然和合成的油(例如，棕榈油)、有机还原剂(例如，木炭、焦炭)、羧酸和二羧酸(例如，枞酸、异海松酸、新枞酸、脱氢枞酸、松香)、羧酸盐(例如，松香盐)、羧酸衍生物(例如，脱氢枞胺)、胺(例如，三乙醇胺)、醇(例如，高聚乙二醇、甘油)、天然和合成树脂(例如，脂肪酸的多元醇酯)等的化合物、这样的化合物的混合物和其它有机化合物。
熔剂材料22可以被定制为与熔体26的成分起化学反应以便影响熔渣所得到的熔渣的层28的可有助于其去除的机械性质。例如，可能期望将特别脆的氧化物掺入熔渣28内。此外，当结合涂层材料14被包括在熔体26中时，将倾向于与熔化的陶瓷TBC材料16和熔剂22混合，由此防止其作为紧密粘附涂层重新凝固在基板材料12上。
在传统的剥离方法中，涂层的有效溶解通过在热含水状态中的化学反应而发生。相比之下，使用与熔融熔剂材料的无水化学反应的有效溶解由本发明实现以去除涂层。熔剂材料22中的苛性和酸性材料的例如干燥配方可以与所公开的工艺一起使用以影响热障涂层16和热障涂层系统18两者的无水溶解和去除。
除有效溶解之外，容易进行的熔渣可脱离性也是由本公开的熔剂材料22所赋予的用于热障涂层和系统16、18的有效去除的重要性质。熔渣可脱离性根据涂层材料和熔剂材料的物理性质两者以及可在临时熔体26中发生的化学反应而变化。例如，在熔渣的层28与下面的基板金属12之间的热膨胀系数上的大的差异可以促进熔渣的有效脱离。熔剂材料22的深度和所得到的熔渣的层28的厚度如以上所说明的也可以影响冷却速率和熔渣可脱离性。高的冷却速率促进了一般更难以去除的熔渣。
富含氧化锆(ZrO2)和/或氧化铝(Al2O3)的熔剂材料可以在涂层去除工艺中提供良好的熔渣可脱离性。在下面所描述的一些实施例中，氧化锆和/或氧化铝作为主要成分被包含在熔剂材料22和所得到的熔渣的层28两者中。含金红石(TiO2)的熔剂也可以产生具有良好的可脱离性的熔渣层28。类似的益处也可以使用诸如Cr2TiO5和FeTiO5等的含钛氧酸盐发生。在一些实施例中，熔剂材料22包含范围从按重量计约2％至按重量计约10％的金红石(TiO2)的量。在其他实施例中熔剂材料22包含范围从按重量计约2％至按重量计约10％的含钛氧酸盐(例如，Cr2TiO5和FeTiO5等)的量。
对于一些合金系统来说，熔剂材料22中的二钙硅酸盐(belite)((CaO)2(SiO2)或Ca2SiO4)的存在可以对于促进熔渣层28的脱离是有益的；然而，与其他化合物的相互作用也应该考虑到。例如，本发明人发现，一些熔剂材料22中的CaF2的存在可以在促进熔融熔渣的流动性和还原氧上是重要的—但是在含有显著量的二氧化硅(或者二氧化硅型化合物)的熔剂材料22中的CaF2的存在可能会产生难以去除的熔渣层28。结果，CaF2高(例如，按重量计至少30％)并且二氧化硅(SiO2)低(例如，按重量计小于10％)的熔剂组成被发现对于溶解涂层和形成可脱离的熔渣层28是有用的。此外，包含较低CaF2含量(例如，按重量计小于25％)的熔剂组成可以容忍较高水平的二氧化硅(SiO2)(例如，按重量计超过15％)并且仍然被发现足够溶解涂层并且同时仍然形成可脱离的熔渣层28。还认识到(如在U.S.4,750,948中对于镍基合金的埋弧焊所公开的)，氟化钙、氧化铝、氧化锆和冰晶石(Na3AlF6)的小心平衡可以在本公开的实施例中在产生良好的熔渣特性上是有益的。本公开的熔剂材料22可以包含适量的CaO和MgO(尤其是以提供清洁作用)，但是这些化合物应该被限制以避免倾向于使熔渣层28粘附至基板12的钙钛矿(CaTiO3)和铬尖晶石(MgAlCrO4)的形成。本公开的熔剂成分可以包括按重量计小于20％的组合起来的CaO和MgO以在没有展现出对可脱离性的不利影响的情况下提供一些益处。在一些实施例中，熔剂材料22可以包括按重量计小于10％的组合起来的CaO和MgO。
熔剂材料22可以包含金属氧化物和从金属卤化物、金属硅酸盐、金属氧酸盐和金属碳酸盐中选择出的至少一种化合物。在一些实施例中，熔剂材料不包括CaTiO3或MgAlCrO4。
在一些实施例中熔剂材料可以包含：相对于熔剂材料的总重量，按重量计至少5％的金属氧化物，或金属氧化物的混合物，或者可选地如下中的至少一种：按重量计约1％至70％的至少一种金属卤化物；按重量计约1％至40％的至少一种金属硅酸盐；按重量计约1％至40％的至少一种金属氧酸盐；或按重量计约1％至40％的至少一种金属碳酸盐。
在一些实施例中熔剂材料可以包含：相对于熔剂材料的总重量，按重量计约10％至90％的从由Al2O3、SiO2、Na2Si4O9、CaSiO3、Cr2O3、K2SiO3、Ca2SiO4、(CaO)2(SiO2)、ZrO2、TiO2、Cr2TiO5、FeTiO2、CaO和MgO构成的组中选择出的至少一种金属氧化物；按重量计0至约70％的至少一种粘度/流动性增强剂；按重量计0至约50％的至少一种金属卤化物(对于这些实施例不包括如以上所列出的粘度/流动性增强剂)；按重量计0至约60％的至少一种金属硅酸盐；和按重量计0至约50％的至少一种金属碳酸盐。
在一些实施例中熔剂材料可以包含：相对于熔剂材料的总重量，按重量计约10％至90％的从由Al2O3、SiO2、Na2Si4O9、CaSiO3、Cr2O3、K2SiO3、Ca2SiO4、(CaO)2(SiO2)、ZrO2、TiO2、Cr2TiO5、FeTiO2、CaO和MgO构成的组中选择出的至少一种金属氧化物；按重量计0至70％的从LiF、LiAsF6、LiPF6、NaF、NaAlF6、Na3AlF6、NaSbF6、NaSbF6、NaAsF6、MgF2、AlF3、KF、KSbF6、KAsF6、K2NiF6、K2TiF6、K2ZrF6、CaF2、ScF3、TiF3、MnF2、MnF3、FeF2、FeF3、CoF3、CoF2、NiF2、CuF2、ZnF2、GaF3、RbF、SrF2、YF3、ZrF4、NbF5、AgF、AgF2、AsSbF6、InF3、SbF3、CsF、BaF2、BaCoF4、BaNiF4、HfF4、TaF5、LaF3、CeF3和CeF4构成的组中选择出的至少一种含氟化合物；按重量计0至约50％的不包括如以上所列出的含氟化合物的至少一种金属卤化物；按重量计0至约60％的至少一种金属氧酸盐；按重量计0至约30％的至少一种金属碳酸盐；和按重量计0至约10％的不包括如以上所列出的金属氧化物、含氟化合物、金属氧酸盐或金属碳酸盐的至少一种引导剂。
在一些实施例中熔剂材料可以包含：相对于熔剂材料的总重量，按重量计约5％至60％的Al2O3、SiO2、Na2Si4O9、CaSiO3、Cr2O3、K2SiO3、Na2SiO3和K2SiO3中的至少一种；按重量计约10％至50％的CaF2、NaAlF6、Na3AlF6、Na2O和K2O中的至少一种；按重量计约1％至30％的CaCO3、Al2(CO3)3、NaAl(CO3)(OH)2、CaMg(CO3)2、MgCO3、MnCO3、CoCO3、NiCO3和La2(CO3)3中的至少一种；按重量计约10％至30％的CaO、MgO、MnO、ZrO2和ΤiΟ2中的至少一种；和按重量计0至约5％的Ti金属、Al金属和CaTiSiO5中的至少一种。
在一些实施例中，熔剂材料可以包含相对于熔剂材料的总重量的按重量计至少40％的Al2O3、ZrO2或其混合物。在一些实施例中，熔剂材料可以包含按重量计至少40％的Al2O3和按重量计超过0％且小于40％的ZrO2。在一些实施例中，熔剂材料可以包含按重量计至少40％的Al2O3和按重量计超过0％但小于15％的ZrO2。在一些实施例中，熔剂材料可以包含Al2O3和ZrO2，使得Al2O3与ZrO2重量比范围从约20:1至约1:1；或者从约15:1至约3:1，或者从约10:1至约5:1。
在一些实施例中熔剂材料可以包含：基于熔剂材料的总重量，按重量计约5％至80％的Al2O3和/或ZrO2；按重量计约10％至60％的CaF2；按重量计约5％至30％的SiO2；按重量计约1％至30％的CaCO3、MgCO3和MnCO3中的至少一种；按重量计约15％至30％的CaO、MgO、MnO、ZrO2和TiO2中的至少一种；和按重量计0至约5％的Ti、Al、CaTiSiO5、Al2(CO3)3和NaAl(CO3)(OH)2中的至少一种。
在一些实施例中熔剂材料可以包含相对于熔剂材料的总重量的按重量计约2％至10％的从由TiO2、Cr2TiO5和FeTiO2构成的组中选择出的至少一种。
在一些实施例中熔剂材料可以包含：相对于熔剂材料的总重量，按重量计约2％至10％的从由TiO2、Cr2TiO5和FeTiO2构成的组中选择出的至少一种；和按重量计大于约50％的Al2O3、ZrO2或其混合物。
在一些实施例中熔剂材料可以由如下物质构成：相对于熔剂材料的总重量，按重量计约2％至10％的从由TiO2、Cr2TiO5和FeTiO2构成的组中选择出的至少一种；按重量计等于或大于约50％的Al2O3、ZrO2或其混合物；按重量计0至约48％的不包括TiO2、Cr2TiO4、FeTiO2、Al2O3或ZrO2的至少一种金属氧化物；按重量计0至约48％的至少一种金属卤化物；按重量计0至约48％的不包括Cr2TiO5和FeTiO2的至少一种金属氧酸盐；按重量计0至约48％的至少一种金属碳酸盐；和按重量计0至约48％的至少一种有机助熔剂。
在一些实施例中熔剂材料可以包含相对于熔剂材料的总重量按重量计约2％至10％的金红石(TiO2)。在其他实施例中，TiO2的量范围相对于熔剂材料的总重量从约3％至7％。
在一些实施例中，熔剂材料可以包含：相对于熔剂材料的总重量，按重量计约2％至10％的TiO2；和按重量计大于约50％的Al2O3、ZrO2或其混合物。
在一些实施例中熔剂材料可以由如下物质构成：相对于熔剂材料的总重量，按重量计约2％至10％的TiO2；按重量计等于或大于约50％的Al2O3、ZrO2或其混合物；按重量计0至约48％的不包括ΤiΟ2、Al2O3或ZrO2的至少一种金属氧化物；按重量计0至约48％的至少一种金属卤化物；按重量计0至约48％的至少一种金属氧酸盐；按重量计0至约48％的至少一种金属碳酸盐；和按重量计0至约48％的至少一种有机助熔剂。
在一些实施例中熔剂材料可以包含(CaO)2(SiO2)。
在一些实施例中熔剂材料可以包含：(CaO)2(SiO2)；和Al2O3、ZrO2或其混合物。
在一些实施例中熔剂材料可以包含：相对于熔剂材料的总重量，按重量计约1％至50％的(CaO)2(SiO2)；和按重量计等于或大于50％的Al2O3、ZrO2或其混合物。
在一些实施例中熔剂材料可以由如下物质构成：相对于熔剂材料的总重量，按重量计约1％至50％的(CaO)2(SiO2)；按重量计等于或大于50％的Al2O3、ZrO2或其混合物；按重量计0至约49％的不包括(CaO)2(SiO2)、Al2O3或ZrO2的至少一种金属氧化物；按重量计0至49％的至少一种金属卤化物；按重量计0至约49％的不包括Ca2SiO4的至少一种金属氧酸盐；按重量计0至约49％的至少一种金属碳酸盐；和按重量计0至49％的至少一种有机助熔剂。
在一些实施例中熔剂材料可以包含：从由LiF、LiAsF6、LiPF6、NaF、Na3AlF6、NaSbF6、NaSbF6、NaAsF6、MgF2、AlF3、KF、KSbF6、KAsF6、K2NiF6、K2TiF6、K2ZrF6、CaF2、ScF3、TiF3、MnF2、MnF3、FeF2、FeF3、CoF3、CoF2、NiF2、CuF2、ZnF2、GaF3、RbF、SrF2、YF3、ZrF4、NbF5、AgF、AgF2、AsSbF6、InF3、SbF3、CsF、BaF2、BaCoF4、BaNiF4、HfF4、TaF5、LaF3、CeF3和CeF4构成的组中选择出的至少一种含氟化合物；和从由SiO2、(CaO)2(SiO2)、Li2SiO3、Na2SiO3、K2SiO3、CaSiO3、Ca2SiO4构成的组中选择出的至少一种。
在一些实施例中熔剂材料可以包含：相对于熔剂材料的总重量，按重量计等于或大于约30％的从由LiF、LiAsF6、LiPF6、NaF、Na3AlF6、NaSbF6、NaSbF6、NaAsF6、MgF2、AlF3、KF、KSbF6、KAsF6、K2NiF6、K2TiF6、K2ZrF6、CaF2、ScF3、TiF3、MnF2、MnF3、FeF2、FeF3、CoF3、CoF2、NiF2、CuF2、ZnF2、GaF3、RbF、SrF2、YF3、ZrF4、NbF5、AgF、AgF2、AsSbF6、InF3、SbF3、CsF、BaF2、BaCoF4、BaNiF4、HfF4、TaF5、LaF3、CeF3和CeF4构成的组中选择出的至少一种含氟化合物；和按重量计超过0％但小于约10％的从由SiO2、(CaO)2(SiO2)、Li2SiO3、Na2SiO3、K2SiO3、CaSiO3、Ca2SiO4构成的组中选择出的至少一种。
在一些实施例中熔剂材料可以包含：相对于熔剂材料的总重量，按重量计等于或大于约30％的从由LiF、LiAsF6、LiPF6、NaF、Na3AlF6、NaSbF6、NaSbF6、NaAsF6、MgF2、AlF3、KF、KSbF6、KAsF6、K2NiF6、K2TiF6、K2ZrF6、CaF2、ScF3、TiF3、MnF2、MnF3、FeF2、FeF3、CoF3、CoF2、NiF2、CuF2、ZnF2、GaF3、RbF、SrF2、YF3、ZrF4、NbF5、AgF、AgF2、AsSbF6、InF3、SbF3、CsF、BaF2、BaCoF4、BaNiF4、HfF4、TaF5、LaF3、CeF3和CeF4构成的组中选择出的至少一种含氟化合物；按重量计超过0％但小于约10％的从由SiO2、(CaO)2(SiO2)、Li2SiO3、Na2SiO3、K2SiO3、CaSiO3、Ca2SiO4构成的组中选择出的至少一种；和按重量计超过0％但小于约70％的Al2O3、ZrO2或其混合物。
在一些实施例中熔剂材料可以由如下物质构成：相对于熔剂材料的总重量，按重量计等于或大于约30％的从由LiF、LiAsF6、LiPF6、NaF、Na3AlF6、NaSbF6、NaSbF6、NaAsF6、MgF2、AlF3、KF、KSbF6、KAsF6、K2NiF6、K2TiF6、K2ZrF6、CaF2、ScF3、TiF3、MnF2、MnF3、FeF2、FeF3、CoF3、CoF2、NiF2、CuF2、ZnF2、GaF3、RbF、SrF2、YF3、ZrF4、NbF5、AgF、AgF2、AsSbF6、InF3、SbF3、CsF、BaF2、BaCoF4、BaNiF4、HfF4、TaF5、LaF3、CeF3和CeF4构成的组中选择出的至少一种含氟化合物；按重量计在约1％与约10％之间的从由SiO2、(CaO)2(SiO2)、Li2SiO3、Na2SiO3、K2SiO3、CaSiO3、Ca2SiO4构成的组中选择出的至少一种；按重量计超过0％但小于70％的Al2O3、ZrO2或其混合物；按重量计0至约68％的不包括SiO2、(CaO)2(SiO2)、Al2O3或ZrO2的至少一种金属氧化物；按重量计0至约68％的不包括以上列出的含氟化合物的至少一种金属卤化物；按重量计0至约68％的不包括Li2SiO3、Na2SiO3、K2SiO3、CaSiO3、Ca2SiO4的至少一种金属氧酸盐；按重量计0至约68％的至少一种金属碳酸盐；和按重量计0至约68％的至少一种有机助熔剂。
在一些实施例中熔剂材料可以包含：相对于熔剂材料的总重量，按重量计在约1％与约25％之间的从由LiF、LiAsF6、LiPF6、NaF、Na3AlF6、NaSbF6、NaSbF6、NaAsF6、MgF2、AlF3、KF、KSbF6、KAsF6、K2NiF6、K2TiF6、K2ZrF6、CaF2、ScF3、TiF3、MnF2、MnF3、FeF2、FeF3、CoF3、CoF2、NiF2、CuF2、ZnF2、GaF3、RbF、SrF2、YF3、ZrF4、NbF5、AgF、AgF2、AsSbF6、InF3、SbF3、CsF、BaF2、BaCoF4、BaNiF4、HfF4、TaF5、LaF3、CeF3和CeF4构成的组中选择出的至少一种含氟化合物；和按重量计等于或大于约15％的从由SiO2、(CaO)2(SiO2)、Li2SiO3、Na2SiO3、K2SiO3、CaSiO3、Ca2SiO4构成的组中选择出的至少一种。
在一些实施例中熔剂材料可以包含：相对于熔剂材料的总重量，按重量计在约1％与约25％之间的从由LiF、LiAsF6、LiPF6、NaF、Na3AlF6、NaSbF6、NaSbF6、NaAsF6、MgF2、AlF3、KF、KSbF6、KAsF6、K2NiF6、K2TiF6、K2ZrF6、CaF2、ScF3、TiF3、MnF2、MnF3、FeF2、FeF3、CoF3、CoF2、NiF2、CuF2、ZnF2、GaF3、RbF、SrF2、YF3、ZrF4、NbF5、AgF、AgF2、AsSbF6、InF3、SbF3、CsF、BaF2、BaCoF4、BaNiF4、HfF4、TaF5、LaF3、CeF3和CeF4构成的组中选择出的至少一种含氟化合物；按重量计等于或大于约15％的从由SiO2、(CaO)2(SiO2)、Li2SiO3、Na2SiO3、K2SiO3、CaSiO3、Ca2SiO4构成的组中选择出的至少一种；和按重量计超过0％但小于约84％的Al2O3、ZrO2或其混合物。
在一些实施例中熔剂材料可以包含：相对于熔剂材料的总重量，按重量计在约1％与约25％之间的从由LiF、LiAsF6、LiPF6、NaF、Na3AlF6、NaSbF6、NaSbF6、NaAsF6、MgF2、AlF3、KF、KSbF6、KAsF6、K2NiF6、K2TiF6、K2ZrF6、CaF2、ScF3、TiF3、MnF2、MnFs、FeF2、FeF3、CoF3、CoF2、NiF2、CuF2、ZnF2、GaF3、RbF、SrF2、YF3、ZrF4、NbF5、AgF、AgF2、AsSbF6、InF3、SbF3、CsF、BaF2、BaCoF4、BaNiF4、HfF4、TaF5、LaF3、CeF3和CeF4构成的组中选择出的至少一种含氟化合物；按重量计等于或大于约15％的从由SiO2、(CaO)2(SiO2)、Li2SiO3、Na2SiO3、K2SiO3、CaSiO3、Ca2SiO4构成的组中选择出的至少一种；和按重量计超过0％但小于约84％的Al2O3、ZrO2或其混合物。
在一些实施例中熔剂材料可以由如下物质构成：相对于熔剂材料的总重量，按重量计在约1％与约25％之间的从由LiF、LiAsF6、LiPF6、NaF、Na3AlF6、NaSbF6、NaSbF6、NaAsF6、MgF2、AlF3、KF、KSbF6、KAsF6、K2NiF6、K2TiF6、K2ZrF6、CaF2、ScF3、TiF3、MnF2、MnF3、FeF2、FeF3、CoF3、CoF2、NiF2、CuF2、ZnF2、GaF3、RbF、SrF2、YF3、ZrF4、NbF5、AgF、AgF2、AsSbF6、InF3、SbF3、CsF、BaF2、BaCoF4、BaNiF4、HfF4、TaF5、LaF3、CeF3和CeF4构成的组中选择出的至少一种含氟化合物；按重量计等于或大于约15％的从由SiO2、(CaO)2(SiO2)、Li2SiO3、Na2SiO3、K2SiO3、CaSiO3、Ca2SiO4构成的组中选择出的至少一种；和按重量计超过0％但小于84％的Al2O3、ZrO2或其混合物；按重量计0至约83％的不包括SiO2、(CaO)2(SiO2)、Al2O3或ZrO2的至少一种金属氧化物；按重量计0至约83％的不包括以上列出的含氟化合物的至少一种金属氟化物；按重量计0至约83％的不包括Li2SiO3、Na2SiO3、K2SiO3、CaSiO3、Ca2SiO4的至少一种金属氧酸盐；按重量计0至约83％的至少一种金属碳酸盐；和按重量计0至约83％的至少一种有机助熔剂。
在一些实施例中熔剂材料可以包含CaF2和从由SiO2、(CaO)2(SiO2)、Li2SiO3、Na2SiO3、K2SiO3、CaSiO3、Ca2SiO4构成的组中选择出的至少一种。
在一些实施例中熔剂材料可以包含：相对于熔剂材料的总重量，按重量计等于或大于约30％的CaF2；和按重量计超过0％但小于约10％的从由SiO2、(CaO)2(SiO2)、Li2SiO3、Na2SiO3、K2SiO3、CaSiO3、Ca2SiO4构成的组中选择出的至少一种。
在一些实施例中熔剂材料可以包含：相对于熔剂材料的总重量，按重量计等于或大于约30％的CaF2；按重量计超过0％但小于约10％的从由SiO2、(CaO)2(SiO2)、Li2SiO3、Na2SiO3、K2SiO3、CaSiO3、Ca2SiO4构成的组中选择出的至少一种；和按重量计超过0％但小于约70％的Al2O3、ZrO2或其混合物。
在一些实施例中熔剂材料可以由如下物质构成：相对于熔剂材料的总重量，按重量计等于或大于约30％的CaF2；按重量计超过0％但小于约10％的从由SiO2、(CaO)2(SiO2)、Li2SiO3、Na2SiO3、K2SiO3、CaSiO3、Ca2SiO4构成的组中选择出的至少一种；按重量计超过0％但小于约70％的Al2O3、ZrO2或其混合物；按重量计0至约68％的不包括SiO2、(CaO)2(SiO2)、Al2O3或ZrO2的至少一种金属氧化物；按重量计0至约68％的不包括CaF2的至少一种金属卤化物；按重量计0至68％的不包括Li2SiO3、Na2SiO3、K2SiO3、CaSiO3、Ca2SiO4的至少一种金属氧酸盐；按重量计0至约68％的至少一种金属碳酸盐；和按重量计0至68％的至少一种有机助熔剂。
在一些实施例中熔剂材料可以包含：相对于熔剂材料的总重量，按重量计超过0％且小于约25％的CaF2；和按重量计等于或大于约15％的从由SiO2、(CaO)2(SiO2)、Li2SiO3、Na2SiO3、K2SiO3、CaSiO3和Ca2SiO4构成的组中选择出的至少一种。
在一些实施例中熔剂材料可以包含：相对于熔剂材料的总重量，按重量计超过0％且小于约25％的CaF2；按重量计等于或大于约15％的从由SiO2、(CaO)2(SiO2)、Li2SiO3、Na2SiO3、K2SiO3、CaSiO3和Ca2SiO4构成的组中选择出的至少一种；和按重量计超过0％且小于约84％的Al2O3、ZrO2或其混合物。
在一些实施例中熔剂材料可以由如下物质构成：相对于熔剂材料的总重量，按重量计超过0％且小于约25％的CaF2；按重量计等于或大于约15％的从由SiO2、(CaO)2(SiO2)、Li2SiO3、Na2SiO3、K2SiO3、CaSiO3和Ca2SiO4构成的组中选择出的至少一种；和按重量计超过0％且小于约84％的Al2O3、ZrO2或其混合物；按重量计0至约83％的不包括SiO2、(CaO)2(SiO2)、Al2O3或ZrO2的至少一种金属氧化物；按重量计0至约83％的不包括CaF2的至少一种金属卤化物；按重量计0至83％的不包括Li2SiO3、Na2SiO3、K2SiO3、CaSiO3、Ca2SiO4的至少一种金属氧酸盐；按重量计0至约83％的至少一种金属碳酸盐；和按重量计0至83％的至少一种有机助熔剂。
在一些实施例中熔剂材料可以包含CaO和MgO。
在一些实施例中熔剂材料可以在熔剂材料不包括含钛混合物、含铝化合物或含铬化合物的附带条件下包含CaO和/或MgO。
在一些实施例中熔剂材料可以在熔剂材料不包括CaTiO3或MgAlCrO4的附带条件下包含CaO和/或MgO。
在一些实施例中熔剂材料可以包含：相对于熔剂材料的总重量，按重量计约1％至20％的CaO、MgO或其混合物；和按重量计约1％至99％的Al2O3、ZrO2或其混合物。在一些实施例中熔剂材料可以包含：相对于熔剂材料的总重量，按重量计约1％至20％的CaO、MgO或其混合物；和按重量计约1％至75％的ZrO2。
在一些实施例中熔剂材料可以包含：相对于熔剂材料的总重量，按重量计约1％至10％的CaO、MgO或其混合物；和按重量计约1％至99％的Al2O3、ZrO2或其混合物。在一些实施例中熔剂材料可以包含：相对于熔剂材料的总重量，按重量计约1％至10％的CaO、MgO或其混合物；和按重量计约1％至75％的ZrO2。
在一些实施例中熔剂材料可以由如下物质构成：相对于熔剂材料的总重量，按重量计约1％至20％的CaO、MgO或其混合物；按重量计约1％至99％的Al2O3、ZrO2或其混合物；按重量计0至约99％的不包括CaO、MgO、Al2O3或ZrO2的至少一种金属氧化物；按重量计0至约99％的至少一种金属卤化物；按重量计0至约99％的不包括CaTiO3或MgAlCrO4的至少一种氧酸盐；按重量计0至约99％的至少一种金属碳酸盐；和按重量计0至99％的至少一种有机助熔剂。
在一些实施例中熔剂材料可以由如下物质构成：相对于熔剂材料的总重量，按重量计约1％至10％的CaO、MgO或其混合物；按重量计约1％至99％的Al2O3、ZrO2或其混合物；按重量计0至约99％的不包括CaO、MgO、Al2O3或ZrO2的至少一种金属氧化物；按重量计0至约99％的至少一种金属卤化物；按重量计0至约99％的不包括CaTiO3或MgAlCrO4的至少一种氧酸盐；按重量计0至约99％的至少一种金属碳酸盐；和按重量计0至99％的至少一种有机助熔剂。
在一些实施例中本公开的熔剂成分包括氧化锆(ZrO2)和至少一种金属硅酸盐、金属氟化物、金属碳酸盐、金属氧化物(除了氧化锆以外)或其混合物。在这样的情况中，氧化锆的含量经常按重量计大于约7.5％，并且经常按重量计小于约75％。在其他情况中，氧化锆的含量按重量计大于约10％并且按重量计小于50％。在又其他的情况中，氧化锆的含量按重量计大于约3.5％，并且按重量计小于约25％。在又其他的情况中，氧化锆的含量在按重量计约8％与按重量计约15％之间。
在一些实施例中熔剂材料可以包括金属碳化物和至少一种金属氧化物、金属硅酸盐、金属氟化物、金属碳酸盐或其混合物。在这样的情况中，金属碳化物的含量按重量计小于约10％。在其他实施例中金属碳化物的含量按重量计等于或大于约0.001％并且按重量计小于约5％。在又其他的实施例中，金属碳化物的含量按重量计大于约0.01％并且按重量计小于约2％。在又其他的实施例中，金属碳化物的含量按重量计在约0.1％与按重量计约3％之间。
在一些实施例中熔剂材料可以包括至少两种金属碳酸盐和至少一种金属氧化物、金属硅酸盐、金属氟化物或其混合物。例如，在一些实例中，熔剂成分包括碳酸钙(用于磷的控制)和碳酸镁与碳酸锰中的至少一种(用于硫的控制)。在其他情况中熔剂材料包括碳酸钙、碳酸镁和碳酸锰。一些熔剂材料包括碳酸钙、碳酸镁和碳酸锰的三元混合物使得三元混合物的比例相对于熔剂材料的总重量按重量计等于或小于30％。这样的碳酸盐的组合(二元或三元)在最有效地清除多种杂质元素时是有益的。
以上所列举的重量百分比(％)中的所有都是基于熔剂材料的总重量是100％。
在一些实施例中，可以使用商业上有用的熔剂，诸如在如下名称下销售的那些：林肯焊丝(Lincolnweld)P2007、伯乐苏铎凯焊丝(Bohler Soudokay)NiCrW-412、伊萨(ESAB)OK 10.16和10.90、特殊金属(Special Metals)NT100、欧瑞康(Oerlikon)OP76、巴伐利亚(Bavaria)WP 380、山特维克(Sandvik)50SW、59S或SAS1和阿维斯塔(Avesta)805。这样的商业熔剂可以在使用之前被研磨成较小颗粒大小范围，诸如以上描述的颗粒大小等。
虽然已在本文中示出并描述了本发明的各种实施例，但显然这样的实施例仅通过示例的方式提供。可以在不脱离这里的发明的情况下进行很多变化、改变和替换。于是，意在发明仅由随附权利要求的精神和范围限制。

Claims (18)

1.一种从金属部件去除陶瓷涂层的方法，所述方法包括：
用熔剂材料覆盖金属部件上的陶瓷涂层的表面；
用激光能量使所述陶瓷涂层的至少一部分和所述熔剂材料熔化以形成熔体，其中所述陶瓷涂层的所述熔化发生至包括设置在所述陶瓷涂层与所述金属部件之间的结合涂层的深度；
去除所述激光能量并允许熔渣由所述熔体形成；和
去除所述熔渣。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述熔渣由熔化的陶瓷涂层、结合涂层和所述熔剂材料形成。
3.根据权利要求1所述的方法，其中使所述陶瓷涂层熔化发生至其完整局部深度，并且下面的所述金属部件的下面的顶部层的熔化发生以使得在去除所述激光能量时所述熔渣形成在所述金属部件的改造的表面之上。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述熔剂材料在所述陶瓷涂层的所述熔化之前作为粉末被预先放置在所述陶瓷涂层的所述表面上。
5.根据权利要求1所述的方法，其中所述熔渣通过喷砂工艺去除。
6.根据权利要求1所述的方法，其中所述熔化发生至对应于所述陶瓷涂层的厚度的深度，使得所述熔渣由熔化的陶瓷涂层和所述熔剂材料形成，并且去除所述熔渣使初始设置在所述陶瓷涂层与所述金属部件之间的结合涂层的表面露出。
7.根据权利要求1所述的方法，其中所述熔剂材料包括：
相对于所述熔剂材料的总重量，
按重量计等于或大于30％的从由LiF、LiAsF6、LiPF6、NaF、NaAlF6、Na3AlF6、NaSbF6、NaSbF6、NaAsF6、MgF2、AlF3、KF、KSbF6、KAsF6、K2NiF6、K2TiF6、K2ZrF6、CaF2、ScF3、TiF3、MnF2、MnF3、FeF2、FeF3、CoF3、CoF2、NiF2、CuF2、ZnF2、GaF3、RbF、SrF2、YF3、ZrF4、NbF5、AgF、AgF2、AsSbF6、InF3、SbF3、CsF、BaF2、BaCoF4、BaNiF4、HfF4、TaF5、LaF3、CeF3和CeF4构成的组中选择出的至少一种含氟化合物；
按重量计在0％与10％之间的从由SiO2、Na2Si4O9、Cr2O3、Li2SiO3、Na2SiO3、K2SiO3、CaSiO3、Ca2SiO4构成的组中选择出的至少一种；和
按重量计在1％与70％之间的Al2O3、ZrO2或其混合物。
8.根据权利要求1所述的方法，其中所述熔剂材料包括：
相对于所述熔剂材料的总重量，
按重量计在1％与25％之间的从由LiF、LiAsF6、LiPF6、NaF、NaAlF6、Na3AlF6、NaSbF6、NaSbF6、NaAsF6、MgF2、AlF3、KF、KSbF6、KAsF6、K2NiF6、K2TiF6、K2ZrF6、CaF2、ScF3、TiF3、MnF2、MnF3、FeF2、FeF3、CoF3、CoF2、NiF2、CuF2、ZnF2、GaF3、RbF、SrF2、YF3、ZrF4、NbF5、AgF、AgF2、AsSbF6、InF3、SbF3、CsF、BaF2、BaCoF4、BaNiF4、HfF4、TaF5、LaF3、CeF3和CeF4构成的组中选择出的至少一种含氟化合物；
按重量计等于或大于15％的从由SiO2、Na2Si4O9、Cr2O3、Li2SiO3、Na2SiO3、K2SiO3、CaSiO3、Ca2SiO4构成的组中选择出的至少一种；和
按重量计超过0％但小于84％的Al2O3、ZrO2或其混合物。
9.根据权利要求1所述的方法，其中所述熔剂材料包括：
相对于所述熔剂材料的总重量，
按重量计2％至10％的从由TiO2、Cr2TiO5和FeTiO2构成的组中选择出的至少一种；
按重量计等于或大于50％的Al2O3、ZrO2或其混合物；
按重量计0至48％的不包括TiO2、Cr2TiO4、FeTiO2、Al2O3或ZrO2的至少一种金属氧化物；
按重量计0至48％的至少一种金属卤化物；
按重量计0至48％的不包括Cr2TiO5和FeTiO2的至少一种金属氧酸盐；
按重量计0至48％的至少一种金属碳酸盐；和
按重量计0至48％的至少一种有机助熔剂。
10.根据权利要求1所述的方法，其中所述熔剂材料包括：
相对于所述熔剂材料的总重量，
按重量计1％至20％的CaO、MgO或其混合物；和
按重量计1％至99％的Al2O3、ZrO2或其混合物。
11.一种从金属部件去除陶瓷涂层的方法，所述方法包括：
将能量同时施加至陶瓷涂层的至少一部分和熔剂材料以形成熔体，其中所述能量使所述陶瓷涂层的完整局部深度以及所述金属部件的下面的层熔化；
去除所述能量以允许所述熔体凝固以形成熔渣；和
使用机械工艺去除所述熔渣。
12.根据权利要求11所述的方法，其中所述能量使用激光束来施加。
13.根据权利要求11所述的方法，其中所述熔渣形成在所述金属部件的改造的表面之上。
14.根据权利要求11所述的方法，其中所述熔渣通过喷砂工艺去除。
15.根据权利要求11所述的方法，其中所述熔剂材料包括：
相对于所述熔剂材料的总重量，
按重量计等于或大于30％的从由LiF、LiAsF6、LiPF6、NaF、NaAlF6、Na3AlF6、NaSbF6、NaSbF6、NaAsF6、MgF2、AlF3、KF、KSbF6、KAsF6、K2NiF6、K2TiF6、K2ZrF6、CaF2、ScF3、TiF3、MnF2、MnF3、FeF2、FeF3、CoF3、CoF2、NiF2、CuF2、ZnF2、GaF3、RbF、SrF2、YF3、ZrF4、NbF5、AgF、AgF2、AsSbF6、InF3、SbF3、CsF、BaF2、BaCoF4、BaNiF4、HfF4、TaF5、LaF3、CeF3和CeF4构成的组中选择出的至少一种含氟化合物；
按重量计在0％与10％之间的从由SiO2、Na2Si4O9、Cr2O3、Li2SiO3、Na2SiO3、K2SiO3、CaSiO3、Ca2SiO4构成的组中选择出的至少一种；和
按重量计在1％与70％之间的Al2O3、ZrO2或其混合物。
16.根据权利要求11所述的方法，其中所述熔剂材料包括：
相对于所述熔剂材料的总重量，
按重量计在1％与25％之间的从由LiF、LiAsF6、LiPF6、NaF、NaAlF6、Na3AlF6、NaSbF6、NaSbF6、NaAsF6、MgF2、AlF3、KF、KSbF6、KAsF6、K2NiF6、K2TiF6、K2ZrF6、CaF2、ScF3、TiF3、MnF2、MnF3、FeF2、FeF3、CoF3、CoF2、NiF2、CuF2、ZnF2、GaF3、RbF、SrF2、YF3、ZrF4、NbF5、AgF、AgF2、AsSbF6、InF3、SbF3、CsF、BaF2、BaCoF4、BaNiF4、HfF4、TaF5、LaF3、CeF3和CeF4构成的组中选择出的至少一种含氟化合物；
按重量计等于或大于15％的从由SiO2、Na2Si4O9、Cr2O3、Li2SiO3、Na2SiO3、K2SiO3、CaSiO3、Ca2SiO4构成的组中选择出的至少一种；和
按重量计超过0％但小于84％的Al2O3、ZrO2或其混合物。
17.一种从金属部件去除陶瓷涂层的方法，所述方法包括：
使所述陶瓷涂层的材料与熔剂材料一起熔化以形成熔体，所述熔剂材料包括从由Ca2SiO4、Cr2TiO5、FeTiO5和Al2O3构成的组中选择出的至少一种，其中所述陶瓷涂层的所述熔化发生至包括设置在所述陶瓷涂层与所述金属部件之间的结合涂层的深度，其中所述熔剂材料包括：
相对于所述熔剂材料的总重量，
按重量计1％至50％的Ca2SiO4；
按重量计等于或大于50％的Al2O3、ZrO2或其混合物；
按重量计0至49％的不包括Ca2SiO4、Al2O3或ZrO2的至少一种金属氧化物；
按重量计0至49％的至少一种金属卤化物；
按重量计0至49％的不包括Ca2SiO4的至少一种金属氧酸盐；
按重量计0至49％的至少一种金属碳酸盐；和
按重量计0至49％的至少一种有机助熔剂；
允许所述熔体凝固以形成熔渣；和
从下面的所述金属部件去除所述熔渣。
18.一种从金属部件去除陶瓷涂层的方法，所述方法包括：
使所述陶瓷涂层的材料与包括氟化钙、氧化铝、氧化锆和冰晶石的熔剂材料一起熔化以形成熔体，其中所述陶瓷涂层的所述熔化发生至包括设置在所述陶瓷涂层与所述金属部件之间的结合涂层的深度，其中所述熔剂材料包括：
相对于所述熔剂材料的总重量，
按重量计等于或大于30％的CaF2和Na3AlF6的混合物；
按重量计超过0％但小于10％的从由SiO2、Na2Si4O9、Cr2O3、Li2SiO3、Na2SiO3、K2SiO3、CaSiO3、Ca2SiO4构成的组中选择出的至少一种；和
按重量计超过0％但小于70％的Al2O3和ZrO2的混合物；
允许所述熔体凝固以形成熔渣；和
从下面的所述金属部件去除所述熔渣。
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Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20160214176A1 (en) * 2014-05-12 2016-07-28 Siemens Energy, Inc. Method of inducing porous structures in laser-deposited coatings
US20150360322A1 (en) * 2014-06-12 2015-12-17 Siemens Energy, Inc. Laser deposition of iron-based austenitic alloy with flux
KR101755333B1 (ko) * 2015-01-08 2017-07-10 한국화학연구원 무/유기 하이브리드 페로브스카이트 화합물 막을 포함하는 소자의 제조방법 및 무/유기 하이브리드 페로브스카이트 화합물 막을 포함하는 소자
TWI633059B (zh) * 2017-12-11 2018-08-21 National Pingtung University Of Science & Technology 雙相不銹鋼助銲劑
US10501839B2 (en) * 2018-04-11 2019-12-10 General Electric Company Methods of removing a ceramic coating from a substrate
US11534863B2 (en) * 2019-01-22 2022-12-27 Raytheon Technologies Corporation Method for adhesive bonding of titanium components using a fiber laser system
US12083625B2 (en) 2019-04-05 2024-09-10 Rtx Corporation Laser surface treatment on stainless steel and nickel alloys for adhesive bonding
US11578604B2 (en) 2020-03-17 2023-02-14 Raytheon Technologies Corporation Adhesive bonded composite-to-metal hybrid vanes and method of manufacture
CN111889854B (zh) * 2020-07-15 2022-05-13 广州文冲船厂有限责任公司 一种激光清洁焊接小车及控制方法
CN112574673B (zh) * 2020-11-30 2022-03-25 中国电力科学研究院有限公司武汉分院 一种激光清除废旧涂层辅助剂
CN115373060B (zh) * 2022-07-22 2024-02-13 苏州东辉光学有限公司 一种基于透射式体布拉格光栅的多通道滤波器及其制备方法
CN116081948B (zh) * 2023-01-12 2024-03-05 电子科技大学 一种耐高温抗氧化陶瓷材料及其使用方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5614054A (en) * 1994-12-22 1997-03-25 General Electric Company Process for removing a thermal barrier coating

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5418434A (en) * 1977-07-13 1979-02-10 Kawasaki Steel Co Submerge arc welding method for 100kg*mm2 grade highhtensile steel
DE2951130A1 (de) * 1979-12-19 1981-06-25 Degussa Ag, 6000 Frankfurt Verfahren zum abloesen von formsandresten an gussteilen
JPS57165197A (en) * 1981-04-06 1982-10-12 Nippon Oil & Fats Co Ltd Flux for submerged arc welding for monel
US4750948A (en) 1987-05-26 1988-06-14 Inco Alloys International, Inc. Welding flux
US4940882A (en) 1989-04-27 1990-07-10 Inco Alloys International, Inc. Welding flux and welding electrode
US5308698A (en) 1992-05-21 1994-05-03 Inco Alloys International, Inc. Flux for coated welding electrode
US6153886A (en) * 1993-02-19 2000-11-28 Nikon Corporation Alignment apparatus in projection exposure apparatus
US5643474A (en) 1995-12-26 1997-07-01 General Electric Company Thermal barrier coating removal on flat and contoured surfaces
WO2000016940A2 (en) 1998-09-24 2000-03-30 Edison Welding Institute Penetration flux
US6158957A (en) 1998-12-23 2000-12-12 United Technologies Corporation Thermal barrier removal process
US6833328B1 (en) * 2000-06-09 2004-12-21 General Electric Company Method for removing a coating from a substrate, and related compositions
US6759627B2 (en) 2002-10-17 2004-07-06 Chris A. Kilburn Method and apparatus for cleaning generator and turbine components
EP1591188A1 (de) * 2004-04-29 2005-11-02 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren und Vorrichtung zum Entfernen einer Beschichtung
US20080202552A1 (en) * 2006-12-07 2008-08-28 Lawrence Bernard Kool Method for selectively removing coatings from metal substrates
JP5275851B2 (ja) 2008-04-24 2013-08-28 イリソ電子工業株式会社 レーザー溶接方法
JP5198481B2 (ja) 2010-01-09 2013-05-15 株式会社神戸製鋼所 Ｎｉ基合金フラックス入りワイヤ
US9352419B2 (en) 2011-01-13 2016-05-31 Siemens Energy, Inc. Laser re-melt repair of superalloys using flux
US8741381B2 (en) * 2012-05-04 2014-06-03 General Electric Company Method for removing a coating and a method for rejuvenating a coated superalloy component

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5614054A (en) * 1994-12-22 1997-03-25 General Electric Company Process for removing a thermal barrier coating

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
XeCl laser ablation of yttria stabilized zirconia;Kokai et al;《Applied Physics》;19921231;第340-342页 *

Also Published As

Publication number Publication date
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