鈮鉿合金推力室身部表面高溫防護涂層的工藝技術研究

潘兆義，蔡　剛，宋國新

（西安航天發動機廠，陜西西安710100）

鈮鉿合金推力室身部表面高溫防護涂層的工藝技術研究

潘兆義，蔡剛，宋國新

（西安航天發動機廠，陜西西安710100）

鈮鉿合金具有較高的高溫強度，是軌姿控液體火箭發動機推力室身部的主要結構材料，但在工作環境中易發生氧化“粉化”，必須在合金表面涂覆高溫抗氧化涂層。本文主要研究了硅化物涂層對鈮鉿合金熱防護行為，包括涂層的成型過程、高溫抗氧化行為及高溫抗熱震行為等。試驗結果為：涂層在1 700℃下的氧化壽命7 h，1 400～800℃的空冷熱震循環次數4 700次，表面粗糙度30～60 μm。并對鈮鉿合金推力室身部涂層熱試車情況進行了詳細分析研究，對涂層在富氧高溫燃氣沖刷作用下的工作機理進行研究分析，總結了硅化物涂層的熱防護機理，研究的新型硅化物涂層在高溫條件下具有較好的性能。

鈮鉿合金；硅化物涂層；熱防護；機理分析

0　引言

涂層是將陶瓷或是金屬粉末通過一定的工藝技術在金屬或陶瓷表面沉積，達到隔熱、抗氧化、耐腐蝕、抗熱震、抗沖擊和延長使用壽命等目的的薄膜。高溫涂層需要具有較高的高溫性能，能夠長時間在高溫環境下工作，起到明顯保護基體的作用，增加合金的使用壽命和拓展其應用領域[1-3]。

國內外在鈮鉿合金（NbHf10-1）表面通常采用料漿熔燒法制備Si-Cr-Ti體系耐高溫抗氧化涂層，其形成包括三個基本過程：首先通過噴涂或浸涂方法在鈮鉿合金零件表面涂覆各類元素粉末混合物；……