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申请/专利权人：中国船舶重工集团公司第七二五研究所

摘要：本发明公开了一种钛合金垫圈用复合涂层及其制备方法，所述复合涂层由0.06mm厚的镍基金属过渡层和0.3~0.4mm厚的陶瓷面层组成；所述镍基金属过渡层的化学成分及各成分的质量百分比含量为：Ni60~85%、Cr10~30%、B3~6%、Si3~6%、Fe2~5%、Mo2~5%；所述陶瓷面层的化学成分及各成分的质量百分比含量为：Al2O370~90%、TiO215~30%、ZrO23~10%。该复合涂层的制备方法为：先采用表面清洗和压缩空气喷砂粗化的方式，去除钛合金垫圈表面的油污、杂质等，然后采用超音速火焰喷涂技术、高速等离子喷涂技术制备一层均匀致密的绝缘、耐磨、耐蚀复合涂层，以提高钛合金垫圈的绝缘、耐磨、耐蚀特性，隔绝接触电位，避免发生电偶腐蚀，从而提高管路系统设备及附件密封可靠性。

主权项：1.一种钛合金垫圈用复合涂层，其特征在于：钛合金垫圈用复合涂层适用于海洋环境，所述复合涂层由0.06mm厚的镍基金属过渡层和0.3~0.4mm厚的陶瓷面层组成；所述镍基金属过渡层的化学成分及各成分的质量百分比含量为：Ni75~80%、Cr12~15%、Mo2~5%、B3~6%、Si3~6%、Fe2~5%；所述陶瓷面层的化学成分及各成分的质量百分比含量为：Al2O380~85%、TiO215~30%、ZrO5~8%；所述复合涂层体积电阻率6×1014Ω·m，结合强度43~45MPa，压溃强度＞500MPa，显微硬度940~950HV0.1；一种钛合金垫圈用复合涂层的制备方法，主要包括如下步骤：S1、表面清洗用丙酮和无水乙醇对钛合金垫圈表面进行清洗以去除油污，确保垫圈表面洁净；S2、喷砂粗化采用质量比为1:1~3:1的16目和24目的混合棕刚玉砂粒对表面进行喷砂粗化，喷砂用压缩空气必须干燥、无油，气压为0.6~0.8MPa，喷射角为90±10°，喷砂距离为0.1~0.2m，喷砂至钛合金垫圈表面露出亚光色新鲜金属表面为止；S3、涂层制备S31、将钛合金垫圈在喷涂工装上进行固定，采用超音速火焰喷涂工艺在钛合金垫圈表面制备镍基金属过渡层，厚度为0.06mm，燃料为丙烷和空气，喷涂前钛合金垫圈表面需预热至大于50℃，喷涂过程中钛合金垫圈表面温度应小于150℃，采用多道次喷涂来防止涂层过热；S32、采用高速等离子喷涂工艺在镍基金属过渡层表面制备一层陶瓷面层，厚度0.3~0.4mm，喷涂气体为氩气和氢气，喷涂前钛合金垫圈表面需预热至大于50℃，喷涂过程中垫圈表面温度应小于150℃，采用多道次喷涂来防止涂层过热；S4、复合涂层磨抛将钛合金垫圈固定在平面磨床上，对钛合金垫圈表面进行磨削，通过无损测厚仪对复合涂层厚度进行检测，确保复合涂层最终厚度为0.25~0.35mm，磨削完成后采用百洁布蘸取金刚石研磨膏对涂层表面进行抛光处理，确保涂层表面光洁度≤1.6μm；步骤S31中，采用超音速火焰喷涂工艺在钛合金垫圈表面制备镍基金属过渡层的具体工艺参数为：空气压力为0.6~0.8MPa，丙烷压力为0.5~0.7MPa，送粉速度为25~50gmin，喷涂距离为180~220mm，喷涂角度为60~90°，喷涂速度为400~600mms，喷涂步距为2.5~3.5mm；步骤S32中，采用高速等离子喷涂工艺在镍基金属过渡层表面制备一层陶瓷面层的具体工艺参数为：喷涂电流为680~800A，喷涂电压为45~60V，主气压力为0.5~0.8MPa，主气流量为50~80Lmin，辅气压力为0.4~0.6MPa，辅气流量为4~10Lmin，载气流量为5~8Lmin，送粉速度为30~60gmin，喷涂距离为90~110mm，喷涂角度为60~90°，喷涂速度为400~600mms，喷涂步距为2.5~3.5mm。

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