用于包覆基板的工藝的制作方法
【專利摘要】公開了一種用于包覆基板1的工藝。該工藝包括以下步驟：(i)將能量束2引導(dǎo)到所述基板1的表面4的區(qū)域3上，以在所述表面4的所述區(qū)域3處生成熔融材料池5；(ii)朝向所述熔融材料池5引導(dǎo)顆粒7的物質(zhì)流6，以便所述顆粒7的至少第一部分進(jìn)入所述熔融材料池5；(iii)使所述熔融材料池5冷卻并固化，從而將所述顆粒7的第二部分俘獲在固化的材料池8中，以形成被俘獲顆粒71，其中，在所述表面4的所述區(qū)域3處被引導(dǎo)的所述能量束2呈能量脈沖的形式，并且顆粒7的物質(zhì)流6呈顆粒7的脈沖的形式，其中在所述顆粒7進(jìn)入所述能量束2的路徑前以及在所述顆粒7進(jìn)入所述熔融材料池5前結(jié)束所述能量脈沖或者重新定向所述能量束2或者使所述能量束2在功率上降低，并且其中所述能量脈沖的結(jié)束或者所述能量束2的重新定向或者所述能量束2在功率上的降低被實(shí)施成使得所述顆粒7通過(guò)所述能量束2發(fā)生的實(shí)質(zhì)熔化、熔合或者形狀改變得到避免。本發(fā)明還涉及用于實(shí)施所述工藝的設(shè)備16。本發(fā)明還還涉及所述工藝或者設(shè)備16在包覆渦輪部件中的用途以及能夠通過(guò)所述工藝獲得的包覆基板。
【專利說(shuō)明】用于包覆基板的工藝
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于包覆基板的工藝。本發(fā)明還涉及用于實(shí)施該工藝的設(shè)備、能夠通過(guò)所述工藝獲得的包覆基板以及所述工藝或者設(shè)備在包覆渦輪部件中的用途。
【背景技術(shù)】
[0002]在基板表面中嵌入顆粒對(duì)于例如在金屬表面上生產(chǎn)有磨蝕作用的涂層而言是有用的，所述金屬表面比如為在航空器發(fā)動(dòng)機(jī)或者工業(yè)燃?xì)鉁u輪機(jī)中使用的渦輪的金屬表面。這些有磨蝕作用的涂層通常包含硬質(zhì)研磨或者切削顆粒，以允許渦輪葉片的尖端在它們前幾小時(shí)的操作期間一路切入圍繞殼體的可磨蝕陶瓷密封件中。作為這種磨蝕的結(jié)果，渦輪葉片的尖端與殼體之間的間隙被保持得盡可能小。該狹小的間隙具有以下好處:使經(jīng)過(guò)葉片尖端的空氣和其它氣體的旁通流最少化，這于是使因這種高能量氣體的損失而導(dǎo)致的渦輪的能量和效率損失最小化。典型的有磨蝕作用的硬質(zhì)顆粒由立方氮化硼(cBN)或者碳化硅(SiC)構(gòu)成。這些硬質(zhì)顆粒常常被涂覆，以改善它們的氧化穩(wěn)定性、與特定合金接觸時(shí)的熱力學(xué)穩(wěn)定性，或者改善它們與基板的結(jié)合。
[0003]用于制備在其中嵌入有顆粒的這種基板表面的工藝是公知的。例如，US5，935，407公開了借助于電鍍技術(shù)向金屬基體中嵌入顆粒的方法。然而，所公開的方法是相當(dāng)復(fù)雜和費(fèi)力的，并且需要數(shù)種專用設(shè)備和步驟來(lái)首先通過(guò)低壓等離子噴涂沉積基層，接下來(lái)通過(guò)粘性電鍍(tack electroplating)將顆粒錨定至基層,接著通過(guò)高頻逆向脈沖捕獲電鍍將顆粒嵌入金屬基體中，最后通過(guò)高溫?zé)崽幚硎诡w粒成分的一部分?jǐn)U散到金屬基體中以生成致密基體。此外，US ‘407的方法還需要使用體積相對(duì)較大的專用且常常具有毒性的化學(xué)試劑，比如表面活性劑和過(guò)渡金屬鹽電鍍?nèi)芤?。另外，還有必要在使用后循環(huán)回收和/或處理掉溶液。所希望的是具有用于嵌入顆粒的其它更簡(jiǎn)單的方法，其不需要如此多不同類型的技術(shù)、設(shè)備和化學(xué)試劑，特別是溶液。
[0004]嵌入顆粒的另一可供選擇的方法已從美國(guó)專利申請(qǐng)US2007/009011A1公知，該美國(guó)專利申請(qǐng)公開了:首先通過(guò)環(huán)氧粘結(jié)劑將SiC顆粒固定至載體金屬板，然后在物理氣相沉積(PVD)工藝中用金屬基體涂覆顆粒，接下來(lái)將載體板翻轉(zhuǎn)到基板之上，并將金屬基體硬釬焊至基板，使得顆粒的“腳”被嵌入硬釬焊金屬基體層中。最后，通過(guò)彎曲、剝離或者研磨去除載體板。然而，該方法也需要若干不同類型的工藝以及使用不可輕松地回收利用的載體板和環(huán)氧粘結(jié)劑。此外，基板的表面及其附著顆粒可能在去除載體板的工藝中被損壞。
[0005]應(yīng)指出的是，將粉末激光包覆或者焊接至基板也是公知的，并且例如在US5，245，155中公開。在這些方法中，基板的表面的一部分被激光束熔化，粉末填料經(jīng)由激光束的路徑被添加到熔融的表面材料中。粉末通過(guò)激光束并且在熔融表面材料中的熔化給予基本由填料形成的焊珠(焊道)，其然后隨著激光的移動(dòng)離開而固化，以在基板的表面上形成基本上由填料形成的焊縫沉積區(qū)。然而，這種方法不適用于形成有磨蝕作用的表面。這是因?yàn)槟ノg功能取決于具有帶尖銳小面的切削刃邊的有磨蝕作用的細(xì)小顆粒的隨機(jī)分布。這些顆粒性能和磨蝕功能在通過(guò)US ‘155的方法制備的表面中是缺乏的，因?yàn)樗械念w粒都已經(jīng)熔化并結(jié)團(tuán)，從而已經(jīng)失去了它們的尖銳特征。應(yīng)指出的是，DE 41 29 239 Al也公開了具有相似缺點(diǎn)的相似工藝。
[0006]US 5，453，329嘗試在其所公開的用于在基板中嵌入磨蝕顆粒的激光包覆方法中克服該方面。在該方法中，激光被聚集在超級(jí)合金基板上，以形成過(guò)熱熔融基板材料的小池。細(xì)小金屬粉末和涂覆有非反應(yīng)性封裝熱絕緣層的細(xì)小磨蝕微粒的基體共混物借助于粉末供給器被注入受到照射的熔池中。對(duì)熔池和分散基體共混物的照射一直繼續(xù)，直到金屬粉末和絕緣層的至少表面發(fā)生熔化并與池中的超級(jí)合金混合從而形成合金混合物為止。然后通過(guò)停止照射熔池，來(lái)使合金混合物最后固化。
[0007]然而，US ‘329的該激光包覆方法很難控制，并且具有若干缺點(diǎn)。如US ‘329的表I中所公開的，許多磨蝕顆粒具有比由激光生成的過(guò)熱熔池溫度(其超過(guò)3，000°C )低數(shù)百度的熔點(diǎn)。如US ‘329中所公開的，由激光生成的顆粒的過(guò)熱經(jīng)由熔化和結(jié)團(tuán)過(guò)程損壞磨蝕顆粒和它們的磨蝕效果。這些過(guò)程將分布和形態(tài)從小的均勻分布的顆粒(具有帶許多尖銳小面的切削刃邊)改變成大的隨機(jī)結(jié)團(tuán)的團(tuán)塊(具有圓形特征)。這種熔化和結(jié)團(tuán)過(guò)程降低所得激光包覆表面的磨蝕性能。激光對(duì)顆粒的直接沖擊直接地加熱顆粒，并且可能損壞它們或者改變它們的性能。例如，通過(guò)激光燒蝕對(duì)比如金屬碳化物和氧化物等磨蝕材料的切鋸是用于使這種材料微結(jié)構(gòu)化的眾所周知的技術(shù)。
[0008]US ‘329的方法嘗試通過(guò)使顆粒涂覆一薄層的熔點(diǎn)大于大約1，000°C的涂料來(lái)限制激光包覆期間的這種損壞。于是有必要在照射熔池的時(shí)間長(zhǎng)短之間維持一種微秒的平衡，即:照射含有涂覆顆粒的熔池足夠長(zhǎng)，以使涂層的一部分熔化，以便它與熔池中的熔融超級(jí)合金混合，從而在固化之前形成合金混合物；但又不能照射熔池過(guò)長(zhǎng)而使涂層下方的顆粒也被熔化和/或損壞。該平衡很難實(shí)現(xiàn)，因?yàn)楣┙o流和熔池中的各種顆粒對(duì)激光損壞的防護(hù)程度廣泛不同。例如，最靠近激光與粉末流首先相交的界面的粉末流區(qū)域中的顆粒對(duì)激光損壞的防護(hù)程度相對(duì)較低。相比之下，位于粉末流的與該界面相反的一側(cè)的顆粒將只暴露于通過(guò)介于中間的細(xì)小金屬粉末和涂覆微粒得到明顯衰減的激光能量。此外，熔池中的顆粒將被浸沒(méi)至各種程度，并且處于各種取向。因此，一些顆粒通過(guò)介于中間的熔池對(duì)激光的防護(hù)程度相對(duì)較強(qiáng)，而另一些顆粒的防護(hù)程度較低或者完全沒(méi)有。該平衡在US ‘329的連續(xù)操作中當(dāng)然更難以實(shí)現(xiàn)和維持，因?yàn)槿肷涞募す馐?、粉末供給和熔池以相對(duì)較高的速度行進(jìn)橫跨基板表面，并且粉末也以相對(duì)較高的速率被連續(xù)地供給至移動(dòng)的熔池。
[0009]US ‘329的工藝的另一缺點(diǎn)是:公開了表面變得相當(dāng)不均勻，原因是熔化的涂層在熔池中的充分混合未發(fā)生，并且以各種程度富含涂料的局部區(qū)域得以形成。這些區(qū)域相對(duì)于基板的那些區(qū)域來(lái)說(shuō)可能具有非常不同的且相對(duì)較弱的性能，并且表面的所得不均勻性質(zhì)可能負(fù)面地影響其強(qiáng)度、粘著力和耐熱耐蝕性能。
[0010]US ‘329的工藝的再一缺點(diǎn)是:具有必要的熱絕緣層的磨蝕顆粒的涂層增加了用于原料的額外成本以及額外的處理步驟。此外，對(duì)顆粒的涂覆可能負(fù)面地改變它們的所需尖銳幾何特征和其它性能。US ‘329的工藝所需的又一附加原料是其基體共混物的細(xì)小金屬粉末組分?？傊?，希望的是具有這樣一種包覆工藝，其比US ‘329的工藝更容易控制，并且不會(huì)導(dǎo)致顆粒損壞而且不需要顆粒涂層和細(xì)小的金屬粉末。
[0011]US 5，997，248公開了另一種用于在基板中嵌入磨蝕顆粒的激光包覆方法。然而，所公開的方法只適用于覆蓋有至少一層氮化鋁的碳化硅細(xì)粒。所公開的唯一示例實(shí)際上涉及覆蓋有氮化鋁層以及NiCrAl包覆合金層的碳化硅顆粒。在所公開的方法中，激光束在葉片尖端表面上生成激光光斑以產(chǎn)生熔池，并且包覆SiC顆粒被重力供給至相鄰于激光光斑的區(qū)域。沒(méi)有提供以這種方法供給顆粒的動(dòng)機(jī)，并且不清楚在該方法中顆粒實(shí)際上是否會(huì)免受激光損壞。例如，它記載了激光至少部分地將包覆合金熔化到尖端合金中。這于是暗示了 US ‘248的方法與US ‘329的方法的類似之處在于:顆粒需要專用的涂層，并且激光會(huì)直接入射到顆粒上以至少部分地熔化它們。
[0012]即使試圖以防止激光直接入射到顆粒上并損壞它們的方式來(lái)使用US ‘248的方法，這種工藝也是極難控制的。例如，熔池一般不那么大，例如直徑大約為2_，并且相對(duì)于激光光斑來(lái)說(shuō)確實(shí)不太大。因此，與激光光斑相鄰的熔池的熔融“彗尾”在面積和體積上是相對(duì)比較小的。另外，激光包覆所固有的冷卻速率公知是極高的，例如在106°C /s的程度。熔池的較淺的未被照射的彗尾將冷卻得更快，以致只有大約Ims或更少的時(shí)間周期來(lái)試圖向快速冷卻的彗尾中注射顆粒。在US ‘248的方法中，進(jìn)一步使用于供給的極小面積和短時(shí)間這些顆粒供給問(wèn)題復(fù)雜化的是以下事實(shí):熔池及其彗尾、激光光斑和顆粒供給正以高速行進(jìn)橫跨基板的表面。總之，希望的是具有這樣一種包覆工藝，其比US ‘248的工藝更容易控制，并且不會(huì)導(dǎo)致顆粒損壞而且不需要專用的顆粒成分和的涂層。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]從本領(lǐng)域的現(xiàn)有技術(shù)狀況出發(fā)，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種用于包覆基板的工藝，其不遭受在前文中提及的缺點(diǎn)，特別是以下這些缺點(diǎn):缺乏對(duì)顆粒遭受入射激光的損壞的充分保護(hù)；缺乏以未涂覆形式或者以各種成分處理顆粒的能力；和缺乏用于熱敏感顆粒的激光包覆的牢靠且可輕松控制的工藝。本發(fā)明的其它目的包括提供適合于在所述工藝中使用的設(shè)備、能夠通過(guò)所述工藝獲得的包覆基板、和所述工藝或者設(shè)備在包覆渦輪部件中的用途。
[0014]根據(jù)本發(fā)明，這些目的通過(guò)一種用于包覆基板的工藝得以實(shí)現(xiàn)，所述工藝包括以下步驟:將能量束引導(dǎo)到基板的表面的區(qū)域上，以在所述表面的所述區(qū)域處生成熔融材料池；朝向所述熔融材料池引導(dǎo)顆粒物質(zhì)流，以便所述顆粒的至少第一部分進(jìn)入所述熔融材料池；使所述熔融材料池冷卻并固化，從而將所述顆粒的第二部分俘獲在固化的材料池中，以形成被俘獲顆粒，其中，在所述表面的所述區(qū)域處被引導(dǎo)的所述能量束呈能量脈沖的形式，并且顆粒物質(zhì)流呈顆粒的脈沖的形式，并且其中在所述顆粒進(jìn)入所述能量束的路徑前以及在所述顆粒進(jìn)入所述熔融材料池前結(jié)束所述能量脈沖或者重新定向所述能量束或者使所述能量束在功率上降低，并且其中所述能量脈沖的結(jié)束或者所述能量束的重新定向或者所述能量束在功率上的降低被實(shí)施成使得所述顆粒通過(guò)所述能量束發(fā)生的實(shí)質(zhì)熔化、熔合或者形狀改變得到避免。
[0015]根據(jù)本發(fā)明，這些其它目的首先通過(guò)一種設(shè)備得以實(shí)現(xiàn)，所述設(shè)備包括:用于生成能量束的能量束源；用于控制所述能量束的功率的能量束功率控制單元；用于生成能量脈沖的能量脈沖單元；用于向基板的表面的區(qū)域上引導(dǎo)所述能量束的能量束引導(dǎo)單元；用于生成顆粒物質(zhì)流的顆粒物質(zhì)流源；用于向所述基板的所述表面的所述區(qū)域上引導(dǎo)顆粒物質(zhì)流的顆粒物質(zhì)流引導(dǎo)單元；用于生成顆粒的脈沖的顆粒物質(zhì)流脈沖單元，其中，所述設(shè)備包括脈沖定時(shí)加定序控制單元，所述脈沖定時(shí)加定序控制單元被實(shí)施成使得所述能量脈沖在所述顆粒到達(dá)所述表面的所述區(qū)域之前在所述表面的所述區(qū)域處產(chǎn)生熔融材料池，并且在所述顆粒進(jìn)入所述能量束的路徑前以及在所述顆粒進(jìn)入所述熔融材料池前，使所述能量脈沖結(jié)束、轉(zhuǎn)向或者在功率上降低。所述設(shè)備依據(jù)本發(fā)明被用于包覆基板，優(yōu)選是渦輪部件。
[0016]本發(fā)明借助于以下方案實(shí)現(xiàn)這些目的并提供解決該問(wèn)題的方案:在所述表面的所述區(qū)域處被引導(dǎo)的所述能量束呈能量脈沖的形式，并且顆粒物質(zhì)流呈顆粒脈沖的形式，其中在所述顆粒進(jìn)入所述能量束的路徑前以及在所述顆粒進(jìn)入所述熔融材料池前結(jié)束所述能量脈沖、重新定向所述能量束或者使所述能量束在功率上降低，并且其中所述能量脈沖的結(jié)束、所述能量束的重新定向或者所述能量束在功率上的降低被實(shí)施成使得所述顆粒通過(guò)所述能量束發(fā)生的實(shí)質(zhì)熔化、熔合或者形狀改變得到避免。作為結(jié)果，溫度敏感的顆粒在包覆工藝期間不會(huì)被能量束損壞，于是它們將以相對(duì)完好的狀態(tài)被固化的熔池俘獲。因此，希望的顆粒性能，比如磨蝕顆粒的帶許多尖銳小面的切削刃邊，在包覆工藝期間不會(huì)受到毀壞，并且顆粒還會(huì)作為許多小的被俘獲顆粒均勻地且離散地分布在所得包覆表面之上。通過(guò)本發(fā)明的方法達(dá)成顆粒的這種所需分布和形態(tài)于是允許輕松且牢靠地制備具有高度磨蝕作用的表面。
[0017]這些結(jié)果于是意外地得以實(shí)現(xiàn)，而不必需要在激光包覆工藝中使用的磨蝕顆粒的任何專用涂層。這是相當(dāng)意外的，原因是US ‘248和US ‘329兩者都公開了它們的磨蝕顆粒的涂層是它們所要求的發(fā)明的本質(zhì)方面。具體說(shuō)，US ‘329強(qiáng)調(diào)了其專用的熱障顆粒涂層在處理期間負(fù)責(zé)保護(hù)磨蝕顆粒免受激光損壞，并且其專用的熱障涂層正是允許其磨蝕顆粒得到滿意激光沉積的關(guān)鍵所在。
[0018]此外，這些結(jié)果還意外地得以實(shí)現(xiàn)，而不必嘗試在包覆工藝中對(duì)顆粒進(jìn)行嚴(yán)格受控的部分熔化，其中只有顆粒的薄表面涂層而不是下方的顆粒發(fā)生熔化。
[0019]在一優(yōu)選實(shí)施例中，本工藝包括附加的后續(xù)步驟，其中將能量束引導(dǎo)到表面的實(shí)質(zhì)不同的區(qū)域上，并且在所述實(shí)質(zhì)不同的區(qū)域上重復(fù)在先步驟。在實(shí)質(zhì)不同的區(qū)域上重復(fù)步驟允許基板的表面的較大區(qū)域在若干重復(fù)步驟中得到包覆，并且不會(huì)損壞已經(jīng)包覆了的區(qū)域。
[0020]根據(jù)另一優(yōu)選實(shí)施例，本工藝包括附加的步驟，其中，在被俘獲顆粒形成后，清潔基板的表面，以去除表面上的第三部分的未被俘獲顆粒。同樣，在本設(shè)備的一優(yōu)選實(shí)施例中，本設(shè)備附加地包括用于去除作為未被俘獲顆粒的顆粒的表面清潔裝置。去除未被俘獲顆粒確保了表面是清潔的，以便能夠在不受表面上的顆粒污染物阻礙的情況下，實(shí)施對(duì)表面的其它區(qū)域的包覆和其它處理。例如，未被去除的未被俘獲顆粒可能為附近熔池的制備帶來(lái)惡影響。此外，這些顆粒自身是有價(jià)值的原料，因此在經(jīng)濟(jì)上是值得回收和再次使用它們的。因此，在一個(gè)特別優(yōu)選的實(shí)施例中，去除顆粒被用于制備顆粒的其它脈沖。
[0021]根據(jù)本工藝的另一優(yōu)選實(shí)施例，顆粒的脈沖被設(shè)定為Ims?IOOms的持續(xù)時(shí)間，優(yōu)選被設(shè)定為5ms?20ms的持續(xù)時(shí)間，最優(yōu)選被設(shè)定為20ms?30ms的持續(xù)時(shí)間。同樣,在本設(shè)備的另一優(yōu)選實(shí)施例中，本設(shè)備附加地包括用于生成持續(xù)時(shí)間可預(yù)設(shè)的顆粒脈沖的顆粒脈沖持續(xù)時(shí)間控制單元。只有在熔池固化前到達(dá)的顆?？赡茏兂杀环@顆粒。因此，顆粒脈沖的較長(zhǎng)持續(xù)時(shí)間將生成較大量的無(wú)效的未被俘獲顆粒，這些未被俘獲顆粒于是將優(yōu)選有必要被去除并且被可選地再生或者回收。因此，在典型工藝中，只有大約前30ms的顆粒脈沖是有效的，之后到達(dá)的顆粒將不會(huì)通過(guò)固化熔池的俘獲而得以在表面處并入。[0022]在本工藝的又一優(yōu)選實(shí)施例中，顆粒的物質(zhì)流被設(shè)定為5m/s?50m/s的速度,優(yōu)選為10m/s?30m/s,最優(yōu)選為大約20m/s。同樣,在本設(shè)備的又一優(yōu)選實(shí)施例中，本設(shè)備附加地包括用于生成速度可預(yù)設(shè)的顆粒物質(zhì)流的顆粒物質(zhì)流速度控制單元。具有至少大約5m/s的速度有助于使工藝更容易控制且牢靠，原因是顆粒必須在熔池固化前的非常短的時(shí)長(zhǎng)內(nèi)到達(dá)熔池。因此，較高的速度還能夠使顆粒在熔池中的較高密度得以實(shí)現(xiàn)。此外，顆粒的較大速度以及由此得到的較大動(dòng)能有助于顆粒穿刺到熔池中，并使用于生成、加速和引導(dǎo)顆粒物質(zhì)流的設(shè)備中的堵塞問(wèn)題最小化。另一方面，過(guò)高的速度可能起相反作用。顆粒物質(zhì)流一般由氣體的噴流推進(jìn)，而使用較高的氣體速度來(lái)生成較高的顆粒速度將趨向于明顯地增大熔池的冷卻速率，從而使得能夠供顆粒進(jìn)入熔池的時(shí)間窗口減小。此外，過(guò)高的氣體速度甚至還可能發(fā)生作用，以從表面吹走熔池。另外，具有高動(dòng)能的顆?？赡苡捎谒鼈兓貜椈蛘叻磸棾鋈廴诓牧铣?，而在工藝中被損失和浪費(fèi)。
[0023]在本工藝的再一優(yōu)選實(shí)施例中，相對(duì)于所述表面的所述區(qū)域的平面，以30度?60度、優(yōu)選為40度?50度的角度來(lái)引導(dǎo)顆粒物質(zhì)流。一般地，將待包覆的基板的表面在其取向上保持大致水平，從而使得生成的熔池不會(huì)流走，并且使得顆粒在其到達(dá)表面時(shí)不會(huì)滾走。因此，相對(duì)于一般大致上水平的表面的平面具有至少大約30度的角度將使得更容易朝向熔池引導(dǎo)顆粒物質(zhì)流，原因是對(duì)于較大角度來(lái)說(shuō)，垂直于進(jìn)入顆粒物質(zhì)流的方向的熔池的截面積將較大。然而，能量束源一般是位于基板上方，并且許多常規(guī)能量束源比如電子束源被設(shè)計(jì)成在大致垂直于被能量束照射的在下表面區(qū)域的平面的垂直路徑上向下引導(dǎo)它們的束。因此，以高得多的角度例如靠近90度取向的角度來(lái)引導(dǎo)顆粒物質(zhì)流還將趨于增大能量束路徑與顆粒物質(zhì)流路徑之間的重疊程度。此外，能量束路徑與顆粒物質(zhì)流路徑之間的首次重疊將發(fā)生在與熔池距離較大處，因?yàn)轭w粒物質(zhì)流的入射角接近能量束的入射角。在這種情況下，將有必要在顆粒仍然更遠(yuǎn)離基板的熔池時(shí)，更早地結(jié)束能量脈沖或者轉(zhuǎn)向能量束或者在功率上降低能量束。這于是使工藝更難以實(shí)施和控制，原因是在顆粒較遠(yuǎn)時(shí)中斷對(duì)熔池的照射會(huì)進(jìn)一步縮短能夠供顆粒進(jìn)入熔池的相對(duì)較短的時(shí)間周期。
[0024]在本工藝的又一優(yōu)選實(shí)施例中，顆粒是包括碳化硅、立方氮化硼或者金剛石的涂覆或者未涂覆過(guò)的顆粒。這些顆粒成分特別有利于制備有磨蝕作用的表面。另外，這些顆粒是相當(dāng)熱敏感的，并且易于被能量束損壞。因此，這些顆粒極大地受益于本發(fā)明的工藝。
[0025]在本工藝的另一優(yōu)選實(shí)施例中，能量束是激光束、電子束、等離子流或者電弧。同樣，在本設(shè)備的另一優(yōu)選實(shí)施例中，能量束源是激光束、電子束、等離子流或者電弧源。這種能量束可輕松地獲得在典型基板表面上生成熔融材料池所必需的功率。就生成具有規(guī)定持續(xù)時(shí)間的脈沖而言，以及就偏轉(zhuǎn)或者結(jié)束能量束或者降低它們的功率而言，這些能量束也是可輕松地控制的。此外，這些能量束具有對(duì)本工藝來(lái)說(shuō)優(yōu)選的必要快速反應(yīng)時(shí)間。在一特別優(yōu)選的工藝中，能量束是激光束。相似地，在一特別優(yōu)選的設(shè)備中，能量束源是激光束源。在本發(fā)明的工藝中，激光束特別易于控制和引導(dǎo)。
[0026]在本設(shè)備的另一優(yōu)選實(shí)施例中，所述顆粒物質(zhì)流源具有粉末供給顆粒加速單元，所述粉末供給顆粒加速單元包括:粉末供給單元；氣體供給單元；具有入口和出口的粉末供給管；具有入口和出口和內(nèi)徑的氣體供給管；和具有入口、出口和內(nèi)徑的顆粒加速管；和具有入口和出口的擴(kuò)散噴嘴，其中所述粉末供給管的入口與所述粉末供給單元連通，其中所述氣體供給管的入口與所述氣體供給單元連通，其中所述粉末供給管的出口和氣體供給管的出口連接至所述顆粒加速管的入口，其中所述顆粒加速管的出口連接至所述擴(kuò)散噴嘴的入口，其中所述氣體供給管優(yōu)選具有0.3mm?1.2mm、更優(yōu)選為0.4mm?1.0mm、最優(yōu)選為0.5mm?0.8mm的內(nèi)徑，其中所述顆粒加速管優(yōu)選具有Imm?4mm、更優(yōu)選為1.5mm?3mm、最優(yōu)選為1.8mm?2.4mm的內(nèi)徑,并且其中所述顆粒加速管優(yōu)選具有2cm?25cm、更優(yōu)選為IOcm?15cm、最優(yōu)選為大約12cm的長(zhǎng)度。這種粉末供給顆粒加速單元易于使用典型的粉末供給單元來(lái)供給，并且它輕松地提供可輕松地控制的脈沖式顆粒物質(zhì)流，所述可輕松地控制的脈沖式顆粒物質(zhì)流就脈沖的持續(xù)時(shí)間、顆粒的速度和顆粒物質(zhì)流的角度來(lái)說(shuō)具有有用的性能。
[0027]本發(fā)明的另一方面涉及能夠通過(guò)本發(fā)明的用于包覆基板的工藝獲得的相關(guān)產(chǎn)物。一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例是通過(guò)本發(fā)明的用于包覆基板的工藝獲得的包覆基板。本發(fā)明的相關(guān)產(chǎn)物的另一優(yōu)選實(shí)施例是能夠通過(guò)本發(fā)明的工藝獲得的包覆基板，所述包覆基板包括:第一金屬層；和第二金屬層，所述第二金屬層包括金屬基體和分散于其中的被俘獲顆粒，其中被俘獲顆粒是包括碳化硅、立方氮化硼或者金剛石的涂覆或者未涂覆過(guò)的顆粒，并且其中金屬基體基本沒(méi)有介于金屬基體的成分與被俘獲顆粒的成分之間的混合成分的相(phases)。
[0028]本發(fā)明的另一些方面包括本發(fā)明的工藝或者設(shè)備在用于包覆基板優(yōu)選是渦輪部件的本工藝中的用途。這種用途于是受益于本發(fā)明的工藝和設(shè)備的前述優(yōu)點(diǎn)。在一優(yōu)選實(shí)施例中，本設(shè)備和/或工藝的用途在于包覆渦輪部件。在另一優(yōu)選實(shí)施例中，本設(shè)備和/或工藝的用途在于用磨蝕涂層包覆金屬表面。在特別優(yōu)選的實(shí)施例中，本設(shè)備和/或工藝的用途在于用磨蝕涂層包覆渦輪部件的表面。如先前所論述的，磨蝕涂層的制備特別受益于本工藝，原因是磨蝕顆粒往往是相當(dāng)熱敏感的，并且磨蝕涂層在生成狹小間隙上為渦輪表面提供優(yōu)點(diǎn)。
[0029]本領(lǐng)域的技術(shù)人員將明白的是，在本發(fā)明中有可能沒(méi)有限制地組合本發(fā)明的各種實(shí)施例的主題。例如，可以使上述優(yōu)選實(shí)施例之一的主題無(wú)限制地與上述其它優(yōu)選實(shí)施例中的一個(gè)或多個(gè)的主題組合。通過(guò)一個(gè)示例來(lái)說(shuō)，根據(jù)本工藝的一特別優(yōu)選的實(shí)施例，顆粒是包括碳化硅、立方氮化硼或者金剛石的涂覆或者未涂覆過(guò)的顆粒，并且能量束是激光束、電子束、等離子流或者電弧。通過(guò)另一示例來(lái)說(shuō)，根據(jù)另一特別優(yōu)選的實(shí)施例，本工藝包括附加的步驟，其中能量束被引導(dǎo)到表面的實(shí)質(zhì)不同的區(qū)域上，并且在實(shí)質(zhì)不同的區(qū)域上重復(fù)在先步驟，并且其中在被俘獲顆粒形成后，清潔基板的表面，以去除未被俘獲顆粒的處于表面上的第三部分的顆粒。通過(guò)又一示例來(lái)說(shuō)，根據(jù)另一特別優(yōu)選的實(shí)施例，包覆渦輪部件是能夠通過(guò)本工藝獲得的，并且具有:第一金屬層；第二金屬層，所述第二金屬層包括金屬基體和分散于其中的被俘獲顆粒，其中被俘獲顆粒是包括碳化硅、立方氮化硼或者金剛石的涂覆或者未涂覆過(guò)的顆粒，并且其中金屬基體基本沒(méi)有介于金屬基體的成分與被俘獲顆粒的成分之間的混合成分的相。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0030]下面將參考本發(fā)明的多個(gè)實(shí)施例以及附圖來(lái)更詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明。這些示意性附圖示出了:
圖1示出了處于包覆基板的工藝之前的根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的實(shí)施例的示意圖。
[0031]圖2示出了處于包覆基板的工藝中的圖1的實(shí)施例的示意圖，其中熔融材料池已通過(guò)能量束產(chǎn)生，并且顆粒物質(zhì)流已朝向所述池被弓I導(dǎo)。
[0032]圖3示出了處于包覆基板的工藝中的圖1的實(shí)施例的示意圖，其中第一部分的顆粒進(jìn)入了熔融材料池，并且已在顆粒進(jìn)入能量束的路徑前以及顆粒進(jìn)入所述池前結(jié)束了能量束的能量脈沖。
[0033]圖4示出了處于包覆基板的工藝中的圖1的實(shí)施例的示意圖，其中第二部分的顆粒被俘獲在固化的材料池中，并且顆粒的脈沖已結(jié)束。
[0034]圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的粉末供給顆粒加速單元的一種實(shí)施例的示意圖。
[0035]圖6示出了使用根據(jù)圖1?圖4的工藝包覆的基板的一種實(shí)施例的示意圖。
[0036]圖7示出了使用根據(jù)圖1?圖4的工藝包覆的一特定基板的顯微照片。
【具體實(shí)施方式】
[0037]圖1?4示出了根據(jù)本發(fā)明的工藝的不同階段。圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的一實(shí)施例的示意圖，所述設(shè)備作為整體以附圖標(biāo)記16標(biāo)出。在圖1中，示出的是在包覆基板(I)的工藝之前的設(shè)備。對(duì)于形態(tài)、形狀或者成分而言，基板(I)不受特別限制?；?br> (I)可以由一個(gè)或多個(gè)層構(gòu)成，并且可選地可以被涂覆。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，基板是渦輪部件，而在另一優(yōu)選實(shí)施例中，它是金屬性的:金屬合金或者金屬超級(jí)合金。
[0038]設(shè)備(16)包括用于生成能量束(2)的能量束源(17)(圖2)。能量束源(17)和能量束(2)可以是常規(guī)的能量束源和能量束，只要它們具有足夠的功率以在基板(I)的表面
(4)的區(qū)域(3)處形成熔融材料池(5)即可。在一個(gè)實(shí)施例中，能量束源(17)是激光束源、電子束源、等離子流源或者電弧源，而能量束(2)是激光束、電子束、等離子流或者電弧。這類能量束源(17)可輕松地獲得必要的功率，并且它們是相對(duì)較強(qiáng)烈和集中的，以便能夠在不過(guò)度地加熱基板(I)的其余部分的情況下產(chǎn)生熔融材料池(5)。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將明白的是，也可以使用其它可供選擇的能量束源，只要它們能夠產(chǎn)生熔融材料池(5)并且相對(duì)于粉末顆粒向熔融材料池(5)中的后續(xù)注射能夠受控并被同步即可。例如，在另一實(shí)施例中，能量束源(17)是氧-乙炔燃燒器，而能量束(2)是氧-乙炔火焰。然而，氧-乙炔燃燒器的使用將需要注意以避免過(guò)多加熱基板，并且需要響應(yīng)控制系統(tǒng)來(lái)使氧-乙炔火焰與粉末顆粒的注射同步。
[0039]通過(guò)能量束⑵對(duì)基板⑴的其余部分的過(guò)多加熱可能損壞它，或者可能使熔融材料池(5)需要過(guò)長(zhǎng)的時(shí)間來(lái)冷卻和固化以形成材料的固化池(8)(圖4)。因此，在根據(jù)圖1的實(shí)施例中，設(shè)備(16)包括:用于控制能量束(2)的功率的能量束功率控制單元(18);用于生成能量脈沖的能量脈沖單元(19);和用于將能量束(2)引導(dǎo)到基板(I)的表面(4)的區(qū)域(3)上的能量束引導(dǎo)單元(20)。
[0040]能量束功率控制單元(18)可以是適合于供給前述能量束源(17)的功率要求的任意單元。因此，根據(jù)能量束源(17)的要求，可以使用常規(guī)的功率供給單元，比如交流、直流和固定或者便攜式電源等。應(yīng)該明白的是，功率可以在非常大的范圍內(nèi)變化，以制備具有大范圍的潛在直徑和用于各種潛在基板(I)的熔融材料池(5)。一般而言，使用較高的功率將準(zhǔn)許生成較大直徑的池。典型的池直徑實(shí)際上將在大約1_?大約4_的程度，因此典型的最小功率將在大約500W的程度。功率的范圍一般將在實(shí)際上大約IkW?大約4kW變化，但是也可以使用甚至更高的功率。用于工業(yè)焊接激光器的優(yōu)選功率為大約IkW或者更大，更優(yōu)選為大約L5kW~大約4kW。更高的功率將允許基板(I)的表面(4)的更大區(qū)域(3)得到處理；然而，將需要謹(jǐn)慎，以避免過(guò)多地加熱和/或損壞基板(I)。
[0041]能量脈沖單元(19)可以是適合于停止、在功率上降低、移動(dòng)或者切斷能量以產(chǎn)生能量脈沖形式的能量束(2)的任意可控單元。能量脈沖單元(19)允許能量束(2)的脈沖得到生成，從而使得能量束(2)及其使熔融材料池(5)的生成能夠在本發(fā)明的包覆工藝的各步驟中與顆粒(7)的物質(zhì)流(6) —起被輕松地同步。在一個(gè)實(shí)施例中，能量脈沖單元(19)是用于接通和斷開能量束(2)的功率的單元。這種開關(guān)裝置可輕松地獲得并且可輕松地受控。在另一實(shí)施例中，能量脈沖單元(19)包括開閉器或者衰減器機(jī)構(gòu)，用于封閉或者衰減能量束⑵。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，能量脈沖單元(19)和能量束功率控制單元(18)可以優(yōu)選地被一起一體形成到單個(gè)單元中，該單個(gè)單元具有控制功率和產(chǎn)生能量脈沖(19)的功倉(cāng)泛。 [0042]能量束引導(dǎo)單元(20)將是適合于將能量束(2)引導(dǎo)向基板(I)的表面(4)的不同區(qū)域(3)的任意可控單元。該單元(20)允許能量束(2)在表面(4)的各區(qū)域(3)處產(chǎn)生熔融材料池(5)。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，能量束引導(dǎo)單元(20)是用于能量束源(17)、噴槍或者束偏轉(zhuǎn)器的載物臺(tái)(stage)。在另一優(yōu)選實(shí)施例中，能量束引導(dǎo)單元(20)包括用于引導(dǎo)激光束的反射鏡。此外，能量束引導(dǎo)單元(20)還可以通過(guò)在顆粒(7)進(jìn)入能量束(2)的路徑或者由能量束(2)產(chǎn)生的熔融材料池(5)之前使能量束(2)重新定向，來(lái)保護(hù)顆粒(7)不被能量束(2)損壞。能量束引導(dǎo)單元(20)還可以被有利地使用來(lái)產(chǎn)生能量脈沖，方法是首先將能量束(2)引導(dǎo)向表面(4)的區(qū)域(3)，然后將能量束(2)引導(dǎo)離開表面(4)的區(qū)域(3)。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，能量束引導(dǎo)單元(20)和能量脈沖單元(19)可以優(yōu)選地被一起一體形成到單個(gè)單元中，該單個(gè)單元具有引導(dǎo)能量束(2)和產(chǎn)生能量脈沖(19)的功倉(cāng)泛。
[0043]能量束⑵相對(duì)于表面的區(qū)域(3)的平面(15)的寬范圍入射角可以被適當(dāng)?shù)厥褂?。典型角度將在正交于平?15)的線的大約45度內(nèi)變化，就激光束而言一般是在大約20度內(nèi)變化。
[0044]為了簡(jiǎn)明起見為了簡(jiǎn)明起見，在以下描述中只提及顆粒(7)的一個(gè)物質(zhì)流(6)和一個(gè)顆粒物質(zhì)流源(21)等，但是應(yīng)想到的是在本發(fā)明中可以使用兩個(gè)或更多個(gè)的物質(zhì)流
(6)或者源(21)等。
[0045]如圖1所示實(shí)施例所例示的,設(shè)備(16)還包括:用于生成顆粒(7)的物質(zhì)流(6)的顆粒物質(zhì)流源(21);用于將顆粒(7)的物質(zhì)流(6)引導(dǎo)到基板⑴的表面⑷的區(qū)域(3)上的顆粒物質(zhì)流引導(dǎo)單元(22);和用于生成顆粒(7)的脈沖的顆粒物質(zhì)流脈沖單元(23)。顆粒物質(zhì)流源(21)供給顆粒(7)至工藝，尤其是用于生成顆粒(7)的脈沖，并且它可以包括顆粒(7)的物質(zhì)流(6)的任意適當(dāng)?shù)脑?，比如類似重力控制顆粒料斗的常規(guī)粉末供給器或者振動(dòng)粉末供給器等。另一種可選方式是，可以通過(guò)比如機(jī)械方式、氣動(dòng)方式等其它適當(dāng)?shù)某Ｒ?guī)手段或者通過(guò)基于壓力差的泵送，來(lái)輸送顆粒(7)。顆粒物質(zhì)流源(21)具有生成顆粒(7)的物質(zhì)流(6)的功能，并且顆粒物質(zhì)流引導(dǎo)單元(22)和顆粒物質(zhì)流脈沖單元(23)可以各自可選地作為一體形成零部件被直接并入顆粒物質(zhì)流源(21)中。應(yīng)該明白的是，顆粒物質(zhì)流源(21)需要被實(shí)施成使得當(dāng)顆粒(7)的脈沖被觸發(fā)時(shí)，具有足夠速度的顆粒(7)的充分致密的物質(zhì)流(6)被產(chǎn)生得足夠快，從而使得顆粒(7)的至少第一部分進(jìn)入熔融材料池(5)。如果物質(zhì)流(6)的密度和/或速度不足，則池(5)會(huì)在有用數(shù)量的顆粒(7)進(jìn)入熔融材料池(5)前固化。
[0046]顆粒物質(zhì)流引導(dǎo)單元(22)可以是適合于引導(dǎo)顆粒(7)的物質(zhì)流(6)的流動(dòng)的任意單元。該單元具有以下功能:朝向位于基板(I)的表面(4)的區(qū)域(3)處或者可選地位于實(shí)質(zhì)不同的區(qū)域處的熔融材料池(5)引導(dǎo)顆粒(7)的物質(zhì)流(6)。例如，它可以呈噴槍或者噴嘴的形式，或者它可以僅僅呈從顆粒物質(zhì)流源(21)延伸出的管子的形式。在一替代實(shí)施例中，代替引導(dǎo)來(lái)自于顆粒物質(zhì)流源的顆粒(7)的物質(zhì)流(6)的流動(dòng)，顆粒物質(zhì)流引導(dǎo)單元(22)可以呈相對(duì)于基板(I)的表面(4)的區(qū)域(3)改變和控制顆粒物質(zhì)流源(21)的取向的載物臺(tái)的形式。應(yīng)該明白的是，顆粒物質(zhì)流引導(dǎo)單元(22)的內(nèi)表面將優(yōu)選是光滑的，以使顆粒在單元中的被俘獲量最少化，從而防止單元的堵塞。
[0047]用于生成顆粒(7)的脈沖的顆粒物質(zhì)流脈沖單元(23)可以是適合于生成顆粒(7)的脈沖的任意單元。通 過(guò)在本發(fā)明的工藝中以顆粒(7)的脈沖形式供給顆粒(7)，能夠輕松地實(shí)現(xiàn):相對(duì)于能量脈沖的結(jié)束或者能量束(2)的重新定向或者能量束(2)在功率上的降低來(lái)說(shuō)，顆粒(7)進(jìn)入能量束(2)的路徑中和進(jìn)入熔融材料池(5)中的時(shí)機(jī)和同步化，從而避免能量束(2)對(duì)顆粒(7)造成損壞。如先前論述的，重要的是顆粒(7)的脈沖(I)中的顆粒(7)的物質(zhì)流(6)的密度和速度是足夠的，以便顆粒(7)的至少第一部分進(jìn)入熔融材料池(5)。顆粒(7)的脈沖在顆粒(7)的第一部分進(jìn)入熔融材料池(5)后結(jié)束使得能量束
(2)能夠被引導(dǎo)到表面(4)的實(shí)質(zhì)不同的區(qū)域上，以制備熔融材料(5)的另一個(gè)池。另外，使用盡可能短的顆粒(7)的脈沖使顆粒在工藝中的浪費(fèi)最少化，該浪費(fèi)是因顆粒(7)在池(5)已經(jīng)固化后到達(dá)池(5)而引起的。優(yōu)選地，單元(23)應(yīng)包括用于生成脈沖的可控上游氣體或者空氣閥，因?yàn)檫@種可控閥能夠輕松地獲得所需的快速反應(yīng)時(shí)間和可控性。此外，這類閥可以是以電子方式可控的，從而與設(shè)備(16)的其它單元(比如脈沖定時(shí)加定序控制單元(24)等)輕松地交接和同步。
[0048]如圖1中示出的特定實(shí)施例所例示的，設(shè)備(16)還可以具有顆粒脈沖持續(xù)時(shí)間控制單元(33)，用于生成持續(xù)時(shí)間可預(yù)設(shè)的顆粒(7)的脈沖。生成持續(xù)時(shí)間可預(yù)設(shè)的脈沖能夠增強(qiáng)或者簡(jiǎn)化對(duì)工藝中各步驟的時(shí)機(jī)的控制，并且將持續(xù)時(shí)間限制至使得脈沖中的所有顆粒(7)進(jìn)入熔融材料池(5)所需的最小長(zhǎng)度會(huì)使工藝中顆粒原料的不必要浪費(fèi)最少化。
[0049]如在前文中提及的，可以想到的是，在本發(fā)明的工藝中可以使用顆粒(7)的兩個(gè)或更多個(gè)的物質(zhì)流出)，因此在本發(fā)明的設(shè)備中可以使用兩個(gè)或更多個(gè)的顆粒物質(zhì)流源(21)等。在工藝的一個(gè)實(shí)施例中，存在兩個(gè)或更多個(gè)同時(shí)操作的顆粒(7)的物質(zhì)流(6)，優(yōu)選地這些物質(zhì)流(6)彼此相對(duì)，從而使得熔融材料池(5)在物質(zhì)流(6)的整個(gè)平衡區(qū)域中被保持相對(duì)較平靜。在設(shè)備的一個(gè)實(shí)施例中，存在兩個(gè)或更多個(gè)同時(shí)操作的顆粒物質(zhì)流源
(21)和它們的相關(guān)聯(lián)單元，優(yōu)選實(shí)施成使得所生成的顆粒(7)的物質(zhì)流(6)彼此相對(duì)，以便熔融材料池(5)在物質(zhì)流(6)的整個(gè)平衡區(qū)域中被保持相對(duì)較平靜。
[0050]如圖1中示出的特定實(shí)施例所例示的，設(shè)備(16)還可以具有顆粒物質(zhì)流速度控制單元(34)，用于生成速度可預(yù)設(shè)的顆粒(7)的物質(zhì)流出)。如先前所論述的，將速度預(yù)設(shè)至一定范圍能夠增強(qiáng)或者簡(jiǎn)化對(duì)工藝中各步驟的時(shí)機(jī)的控制，以及所得包覆基板0- )的再生性和質(zhì)量。例如，速度直接影響顆粒(7)在熔融材料池(5)中的可獲得密度。
[0051]如圖1中示出的實(shí)施例所例示的，設(shè)備(16)還包括脈沖定時(shí)加定序控制單元(24)，其實(shí)施成使得能量脈沖在顆粒(7)到達(dá)表面(4)的區(qū)域(3)之前在表面(4)的區(qū)域
(3)處產(chǎn)生熔融材料池(5)，并且在顆粒(7)進(jìn)入能量束(2)的路徑前以及在顆粒(7)進(jìn)入熔融材料池(5)前，使能量脈沖結(jié)束、轉(zhuǎn)向或者在功率上降低。該單元允許包覆工藝在顆粒
(7)不被損壞的情況下實(shí)施，從而避免顆粒(7)通過(guò)能量束(2)的充分熔化、熔合或者形狀改變。該單元(24)可以使用提供可控時(shí)序的各種器件來(lái)起作用。優(yōu)選地，單元(24)能夠以Ims或者更好的精度來(lái)控制時(shí)序。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，單元(24)以電子方式起作用，并包括可編程邏輯控制器(PLC)和/或個(gè)人計(jì)算機(jī)(PC)。
[0052]如圖2所示，本發(fā)明的用于包覆基板的工藝包括以下步驟:將能量束(2)引導(dǎo)到基板⑴的表面⑷的區(qū)域⑶上，以在表面⑷的區(qū)域⑶處產(chǎn)生熔融材料池(5)。待包覆的基板(I)沒(méi)有特別限制，例如，可以是金屬或金屬合金或者超級(jí)合金，可選地涂覆有單個(gè)或者多個(gè)金屬性涂層?；?I)可以包括比如渦輪或者渦輪部件等各種適當(dāng)制品的零部件。
[0053]如先前所論述的，熔融材料池(5)的一般實(shí)用的直徑應(yīng)在大約Imm?大約4mm的程度，然而也可以使用更大的直徑，以便更快速地處理表面(4)的更大區(qū)域。典型直徑可以便利地在大約0.1mm?大約12mm之間,優(yōu)選在大約0.5mm?大約4mm之間，更優(yōu)選在大約1.5mm?大約3mm之間改變。熔融材料池(5)優(yōu)選應(yīng)足夠大以便充分?jǐn)?shù)量的顆粒(7)能夠進(jìn)入它，并且應(yīng)該足夠深以便顆粒(7)能夠基本浸沒(méi)在池中。然而，熔融材料(5)的非常大的池可能需要花費(fèi)長(zhǎng)時(shí)間來(lái)冷卻和固化。長(zhǎng)冷卻時(shí)間可能不利地使顆粒(7)在熔融材料池(5)中長(zhǎng)期暴露于高溫，從而可能導(dǎo)致顆粒(7)的熔化或者其它熱降解。一般地，熔融材料池(5)應(yīng)在小于大約Is、優(yōu)選小于大約0.8s、更優(yōu)選小于大約0.6s的時(shí)長(zhǎng)中固化。
[0054]如圖3中示出的實(shí)施例所例示的，本發(fā)明的工藝包括以下步驟:朝向熔融材料池
(5)引導(dǎo)顆粒(7)的物質(zhì)流(6)，以便顆粒(7)的至少第一部分進(jìn)入熔融材料池(5)。如在圖3中示出的實(shí)施例所例示的，能量束(2)的能量脈沖已在顆粒(7)進(jìn)入能量束(2)的路徑前以及在顆粒(7)進(jìn)入熔融材料(5)的所述池前被結(jié)束。在替代實(shí)施例中，在顆粒(7)進(jìn)入能量束(2)的路徑前以及在顆粒(7)進(jìn)入熔融材料(5)的所述池前，能量束(2)是被重新定向或者在功率上被降低。在這些各種替代實(shí)施例中，能量束(2)的能量脈沖的結(jié)束或者重新定向或者在功率上的降低被實(shí)施成使得顆粒(7)通過(guò)能量束(2)發(fā)生的充分熔化、熔合或者形狀改變得到避免。
[0055]在包覆工藝期間在接近、等于或高于顆粒(7)的熔點(diǎn)的溫度通過(guò)能量束(2)對(duì)顆粒(7)的任意充分加熱都可能導(dǎo)致顆粒(7)的充分熔化、熔合或者形狀改變。這種被熱損壞了的顆粒于是在工藝中在很大程度上被浪費(fèi)，因?yàn)樗鼈儾粫?huì)給予基板(I)以未損壞的顆粒(7)的所需性能，比如磨損性(磨蝕性)。
[0056]本領(lǐng)域中公知的各種方法都可以用于確定或者監(jiān)測(cè)顆粒(7)在包覆工藝期間的溫度。例如，紅外線攝影和拍攝可以用于確定顆粒(7)在它們?cè)陬w粒(7)的脈沖中向熔融材料池(5)飛行的期間的溫度。替代地，顆粒的加熱從而顆粒的溫度可以基于工藝的各種具體參數(shù)基于公知的計(jì)算方法計(jì)算出，所述各種具體參數(shù)包括:能量束(2)的能量密度；顆粒(7)向能量束(2)的暴露時(shí)間，其可以進(jìn)而從它們的速度和軌跡確定；和顆粒能量吸收量，其可以進(jìn)而例如從它們的尺寸、質(zhì)量、能量吸收系數(shù)和比熱容量確定。
[0057]顆粒(7)的物質(zhì)流(6)的相對(duì)取向沒(méi)有特別限制。在一個(gè)實(shí)施例中，它相對(duì)于表面⑷的區(qū)域⑶的平面(15)以30度~60度的角度(14)被引導(dǎo)。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，它是40度~50度。如先前所論述的，所述角度的使用將使得更容易朝向熔池引導(dǎo)顆粒物質(zhì)流，原因是對(duì)于較大角度來(lái)說(shuō)，垂直于進(jìn)入顆粒物質(zhì)流的方向的熔池的截面積將較大，同時(shí)仍然使物質(zhì)流(6)的路徑與能量束(2)的路徑(其一般將與平面(15)大致正交)的重
疊程度最小化。
[0058]顆粒(7)的物質(zhì)流(6)的速度沒(méi)有特別限制。在一個(gè)實(shí)施例中，它被設(shè)定為5m/s~50m/s的速度。在另一實(shí)施例中，它優(yōu)選為10m/s~30m/s,并且在第三實(shí)施例中，它最優(yōu)選為大約20m/s。如先前所論述的，這種速度范圍使工藝變得容易控制且牢靠，同時(shí)允許更高密度的顆粒(7)進(jìn)入熔融材料池(5)，并隨后形成被俘獲顆粒(71)，而不會(huì)引起熔融材料池(5)的實(shí)質(zhì)冷卻或者高能量顆粒因它們回彈或者反彈出熔融材料池(5)而發(fā)生的損失。
[0059]顆粒(7)可以具有適用于設(shè)備(16)和包覆工藝的各種尺寸。典型的顆粒尺寸因此可以在大約0.050mm~大約2mm之間，優(yōu)選在大約0.08mm~大約0.4mm之間，更優(yōu)選在大約0.15mm~大約0.40mm之間變化?？梢员憷厥褂玫湫偷脑谏虡I(yè)上可獲得的顆粒尺寸，比如用于熱噴涂的那些顆粒尺寸。根據(jù)其成分和應(yīng)該給予基板(I)的所需性能，最佳的顆粒尺寸可以變化。較大的顆粒尺寸可以具有以下優(yōu)點(diǎn):在熔融材料池(5)中的熔化耐力更強(qiáng)，因?yàn)樗鼈兤鹕崞髯饔玫哪芰Ω鼜?qiáng)。較窄的顆粒尺寸分布能夠有利地改善它們的可加工性和包覆基板的性能。例如，較窄的顆粒尺寸分布能夠增大處理期間顆粒的耐熱性能的均勻性，以及包覆基板0- )的所得表面性質(zhì)。
[0060]顆粒(7)的形狀也沒(méi)有特別限制。大致等軸或者圓形的形狀具有以下優(yōu)點(diǎn):它們能夠輕松地被均勻地傳送，并且不易被俘獲或者堵塞在設(shè)備(16)中。根據(jù)其成分和應(yīng)該給予基板(I)的所需性能，最佳的顆粒形狀可以變化。
[0061]顆粒(7)的成分也沒(méi)有特別限制，可以包括無(wú)機(jī)和/或有機(jī)材料。熱敏感的并且可能受益于向高溫暴露最少的任意顆粒成分都可以被使用，以在本發(fā)明的工藝中達(dá)到顯著的優(yōu)點(diǎn)。根據(jù)應(yīng)該給予基板(I)的所需性能，顆粒(7)的最佳成分可以變化。為了生產(chǎn)有磨蝕作用的涂層，顆粒(7)是包括碳化硅、立方氮化硼或者金剛石的優(yōu)選涂覆或者未涂覆的顆粒。在一特別優(yōu)選的實(shí)施例中，顆粒(7)是碳化硅、立方氮化硼或者金剛石形成的涂覆或者未涂覆的顆粒。這 些成分輕松地為顆粒(7)提供所需的磨蝕和硬度性能。涂覆顆粒的涂層也沒(méi)有特別限制，可以優(yōu)選地包括用于改善磨損性能的鉻。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，涂覆顆粒包括碳化硅芯和鉻涂層。另外，與現(xiàn)有技術(shù)中一樣，涂覆顆?？梢钥蛇x地涂覆有粘合涂層或者隔熱涂層；然而，這類涂層不是必需的。
[0062]如在圖4中示出的實(shí)施例所例示的，本發(fā)明的工藝包括以下步驟:允許熔融材料池(5)冷卻和固化，從而將顆粒(7)的第二部分俘獲在材料的固化池⑶中，以形成被俘獲顆粒(71)。應(yīng)該明白的是，優(yōu)選地，進(jìn)入熔融材料池(5)的所有顆粒(7)都將變成被俘獲顆粒(71)。然而，如先前所論述的，具有非常高的動(dòng)能的一些顆粒可以在進(jìn)入后回彈到池(5)外。這種回彈顆粒于是不會(huì)變成被俘獲顆粒(71)，它們相反會(huì)變成未被俘獲顆粒(72)。未被俘獲顆粒(72)的其它來(lái)源是未恰當(dāng)?shù)爻蛉廴诓牧铣?5)定向的或者在池(5)已固化后到達(dá)的顆粒(7)。
[0063]如在圖4中示出的實(shí)施例所例示的，顆粒(7)的脈沖已結(jié)束。如先前所論述的，在一個(gè)實(shí)施例中，顆粒的脈沖被設(shè)定為Ims?IOOms的持續(xù)時(shí)間，優(yōu)選被設(shè)定為5ms?20ms的持續(xù)時(shí)間，最優(yōu)選被設(shè)定為20ms?30ms的持續(xù)時(shí)間。較短持續(xù)時(shí)間的顆粒脈沖有利地使顆粒的損耗最少化，否則這些顆粒會(huì)在熔融材料池(5)已經(jīng)冷卻和固化后到達(dá)熔融材料池(5)。
[0064]在本工藝的一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)前述步驟已經(jīng)完成后，即被俘獲顆粒(71)已經(jīng)形成在區(qū)域(3)上后，將能量束(2)定向到表面(4)的實(shí)質(zhì)不同的區(qū)域上，然后在該實(shí)質(zhì)不同的區(qū)域上重復(fù)相同的步驟，以在那里形成被俘獲顆粒(71)。在實(shí)質(zhì)不同的區(qū)域上重復(fù)這些步驟允許基板(I)的更大面積被輕松地包覆。
[0065]在本工藝的另一實(shí)施例中，在形成被俘獲顆粒(71)后，清潔基板(5)的表面(4)，以去除表面上的第三部分的未被俘獲顆粒(72)。未被俘獲顆粒(72)的典型來(lái)源包括:被錯(cuò)誤導(dǎo)向的、在熔融材料池(5)已經(jīng)固化后到達(dá)的、或者回彈到熔融材料池(5)外的顆粒(7)。去除未被俘獲顆粒(72)允許基板的其它區(qū)域在沒(méi)有干擾或者妨礙的情況下得到包覆。因此，用于實(shí)施本工藝的設(shè)備的一個(gè)實(shí)施例附加地包括用于去除未被俘獲顆粒(72)的表面清潔裝置(25)。表面清潔裝置(25)可以是適合于去除未被俘獲顆粒(72)的任意裝置。例如，它可以包括空氣流源和用于引導(dǎo)空氣流的器件，比如噴嘴等。一般地，基板(5)的表面
(4)的待清潔的區(qū)域?qū)⒈┞队谝还蓧嚎s空氣。
[0066]應(yīng)該明白的是，與重復(fù)本工藝以在實(shí)質(zhì)不同的區(qū)域上形成被俘獲顆粒(71)并去除第三部分的未被俘獲顆粒(72)有關(guān)的本工藝的這兩個(gè)前述實(shí)施例可以在沒(méi)有限制的情況下組合在再一些實(shí)施例中。例如，可以在實(shí)質(zhì)不同的區(qū)域上重復(fù)包覆工藝之前去除未被俘獲顆粒(72)，以確保該新區(qū)域不被顆粒污染，否則所述顆粒將妨礙包覆工藝或者使所得包覆表面的性能退化。
[0067]在本工藝的再一實(shí)施例中，將被去除的第三部分的未被俘獲顆粒(72)用于制備顆粒(7)的另一脈沖。循環(huán)顆粒原料會(huì)改善原料使用的效率，從而降低工藝的總成本。
[0068]在一優(yōu)選實(shí)施例中，設(shè)備(16)的顆粒物質(zhì)流源(21)具有粉末供給顆粒加速單元
(26)。圖5示出了這種粉末供給顆粒加速單元(26)的一種實(shí)施例，并且它包括:粉末供給單元(27);氣體供給單元(28);具有入口(291)和出口(292)的粉末供給管(29);具有入口(301)和出口(302)和內(nèi)徑(dl)的氣體供給管(30);和具有入口(311)、出口(312)、內(nèi)徑(d2)和長(zhǎng)度(314)的顆粒加速管(31);和具有入口(321)和出口(322)的擴(kuò)散噴嘴(32)。如圖5所示，粉末供給管(29)的入口(291)與粉末供給單元(27)連通，氣體供給管(30)的入口(301)與氣體供給單元(28)連通，粉末供給管(29)的出口(292)和氣體供給管(30)的出口(302)連接至顆粒加速管(31)的入口(311)，而顆粒加速管(31)的出口(312)連接至擴(kuò)散噴嘴(32)的入口(321)。如先前所論述的，使用典型的粉末供給單元(27)并且使用典型的粉末特別是在熱噴涂工藝中使用的那些，這種粉末供給顆粒加速單元(26)易于供給。此外，所述粉末供給顆粒加速單元(26)輕松地提供易于受控的脈沖顆粒物質(zhì)流，其就脈沖的持續(xù)時(shí)間、顆粒的速度和顆粒物質(zhì)流的角度而言具有有用的性能。
[0069]在一些實(shí)施例中，氣體供給管(30)優(yōu)選具有0.3mm?1.2mm、更優(yōu)選為0.4mm?
1.0mm、最優(yōu)選為0.5mm?0.8mm的內(nèi)徑(dl),并且顆粒加速管(31)優(yōu)選具有Imm?4mm、更優(yōu)選為1.5mm?3mm、最優(yōu)選為1.8mm?2.4mm的內(nèi)徑(d2),并且顆粒加速管(31)優(yōu)選具有2cm?25cm、更優(yōu)選為IOcm?15cm、最優(yōu)選為大約12cm的長(zhǎng)度(314)。應(yīng)該明白的是，氣體供給管(30)和顆粒加速管(31)的優(yōu)選尺寸的這些多種不同實(shí)施例可以在特定實(shí)施例中沒(méi)有限制地組合。這些優(yōu)選尺寸有助于確保能夠以牢靠方式按優(yōu)選持續(xù)時(shí)間的脈沖的形式輕松地制得具有優(yōu)選速度的顆粒(7)的物質(zhì)流(6)。
[0070]本發(fā)明的其它方面是能夠通過(guò)本發(fā)明的用于包覆基板的工藝獲得的相關(guān)產(chǎn)物。一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例是通過(guò)本發(fā)明的用于包覆基板的工藝獲得的包覆基板0- )。
[0071]更具體地說(shuō)，圖6示意性地示出了能夠通過(guò)本發(fā)明的工藝獲得的這種包覆基板0-)的一種實(shí)施例。如本實(shí)施例所示，包覆基板0-)包括:第一金屬層(35);和第二金屬層(36)，所述第二金屬層(36)包括金屬基體(361)和分散于其中的被俘獲顆粒(71)，其中被俘獲顆粒(71)是包括碳化硅、立方氮化硼或者金剛石的涂覆或者未涂覆過(guò)的顆粒，并且其中金屬基體(361)基本沒(méi)有介于金屬基體(361)的成分與被俘獲顆粒(71)的成分之間的混合成分的相(phases)。在一個(gè)特定實(shí)施例中，第一金屬層(35)、第二金屬層(36)和金屬基體(361)的成分從由金屬、金屬合金和金屬超級(jí)合金組成的組中選出。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，第一金屬層(35)和第二金屬層(36)的金屬基體(361)的成分基本是相同的,更優(yōu)選地，金屬基體(361)是第一金屬層(35)的重新固化的成分。在另一特定優(yōu)選實(shí)施例中，第一金屬層(35)和第二金屬層(36)的金屬基體(361)的成分是Ni基超級(jí)合金，最優(yōu)選為IN617。
[0072]為了生產(chǎn)有磨蝕作用的涂層，被俘獲顆粒(71)是包括碳化硅、立方氮化硼或者金剛石的優(yōu)選涂覆或者未涂覆的顆粒。為了生產(chǎn)有磨蝕作用的涂層，優(yōu)選的是具有盡可能多的從表面突出的被俘獲顆粒(71)。在圖6中的遠(yuǎn)左方或者右方或者在圖7所示顯微照片中的遠(yuǎn)左上方可以看見從包覆基板0-)的表面突出的這種被俘獲顆粒(71)。在一特別優(yōu)選的實(shí)施例中，被俘獲顆粒(71)是碳化硅、立方氮化硼或者金剛石形成的涂覆或者未涂覆的顆粒。這些成分輕松地為分 散于包覆基板0-)中的被俘獲顆粒(71)提供所需的磨蝕性能和硬度性能。
[0073]圖7示出了一特定包覆基板0- )的示例性顯微照片。從圖7可以看到:在被俘獲顆粒(71)(本例中為涂覆碳化硅)與它們周圍的金屬基體(361)(本例中為IN617)之間看不見混合成分的反應(yīng)區(qū)域或者相，并且未發(fā)生被俘獲顆粒(71)的實(shí)質(zhì)熔化或者熔合。如先前所論述的，能夠通過(guò)本發(fā)明的工藝獲得的這種包覆基板0- )于是在它們的成分和結(jié)構(gòu)上顯著不同于現(xiàn)有技術(shù)的包覆基板，在現(xiàn)有技術(shù)的包覆基板中，顆粒要么被完全熔化，要么至少顆粒或者它們的涂層在包覆工藝中被部分地熔化。因此，在現(xiàn)有技術(shù)的包覆基板的顯微照片中，由基體材料與顆?；蛘咚鼈兊耐繉拥娜刍蛘呷酆纤a(chǎn)生的混合相和/或顆粒與它們周圍的基體之間的實(shí)質(zhì)反應(yīng)區(qū)域是可見的。
[0074]本發(fā)明的再一方面是本發(fā)明的工藝或者設(shè)備(16)在包覆基板中的用途。一優(yōu)選的用途是包覆渦輪部件。
【權(quán)利要求】
1.一種用于包覆基板(I)的工藝，包括以下步驟: (i)將能量束(2)引導(dǎo)到所述基板(I)的表面(4)的區(qū)域(3)上，以在所述表面(4)的所述區(qū)域(3)處生成熔融材料池(5)， (?)朝向所述熔融材料池(5)引導(dǎo)顆粒(7)的物質(zhì)流(6)，以便所述顆粒(7)的至少第一部分進(jìn)入所述熔融材料池(5)， (iii)使所述熔融材料池(5)冷卻并固化，從而將所述顆粒(7)的第二部分俘獲在固化的材料池(8)中，以形成被俘獲顆粒(71)，其特征在于， 在所述表面⑷的所述區(qū)域⑶處被引導(dǎo)的所述能量束⑵呈能量脈沖的形式，并且顆粒(7)的物質(zhì)流(6)呈顆粒(7)的脈沖的形式，其中在所述顆粒(7)進(jìn)入所述能量束(2)的路徑前以及在所述顆粒(7)進(jìn)入所述熔融材料池(5)前結(jié)束所述能量脈沖或者重新定向所述能量束(2)或者使所述能量束(2)在功率上降低，并且其中所述能量脈沖的結(jié)束或者所述能量束(2)的重新定向或者所述能量束(2)在功率上的降低被實(shí)施成使得所述顆粒(7)通過(guò)所述能量束(2)發(fā)生的實(shí)質(zhì)熔化、熔合或者形狀改變得到避免。
2.如權(quán)利要求1所述的工藝，其中，在所述步驟(i)~(iii)已經(jīng)在所述區(qū)域(3)上完成后，將所述能量束(2)引導(dǎo)到所述表面(4)的實(shí)質(zhì)不同的區(qū)域上，并且在所述實(shí)質(zhì)不同的區(qū)域上重復(fù)步驟(i)~(iii)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的工藝，其中，在形成所述被俘獲顆粒(71)后，清潔所述基板(5)的所述表面(4)，以去除所述表面上的第三部分的未被俘獲顆粒(72)。
4.如權(quán)利要求3所述·的工藝，其中，將被去除的第三部分的未被俘獲顆粒(72)用于制備顆粒(7)的另一脈沖。
5.如權(quán)利要求1~4中任一項(xiàng)所述的工藝,其中，將顆粒(7)的脈沖設(shè)定為Ims~IOOms的持續(xù)時(shí)間，優(yōu)選為5ms~50ms,最優(yōu)選為20ms~30ms。
6.如權(quán)利要求1~5中任一項(xiàng)所述的工藝，其中，將顆粒(7)的物質(zhì)流(6)設(shè)定為5m/s~50m/s的速度,優(yōu)選為10m/s~30m/s,最優(yōu)選為大約20m/s。
7.如權(quán)利要求1~6中任一項(xiàng)所述的工藝，其中，以30度~60度優(yōu)選為40度~50度的角度(14)相對(duì)于所述表面⑷的所述區(qū)域(3)的平面(15)引導(dǎo)顆粒(7)的物質(zhì)流(6)。
8.如權(quán)利要求1~7中任一項(xiàng)所述的工藝，其中，所述顆粒(7)是包含碳化硅、立方氮化硼或者金剛石的涂覆或者未涂覆的顆粒。
9.如權(quán)利要求1~8中任一項(xiàng)所述的工藝，其中，所述能量束(2)是激光束、電子束、等離子流或者電弧。
10.一種用于實(shí)施如權(quán)利要求1~9中任一項(xiàng)所述的工藝的設(shè)備，包括: 用于生成能量束(2)的能量束源(17)， 用于控制所述能量束(2)的功率的能量束功率控制單元(18)， 用于生成能量脈沖的能量脈沖單元(19)， 用于向基板⑴的表面⑷的區(qū)域⑶上引導(dǎo)所述能量束(2)的能量束引導(dǎo)單元(20)， 用于生成顆粒(7)的物質(zhì)流(6)的顆粒物質(zhì)流源(21)， 用于向所述基板(I)的所述表面(4)的所述區(qū)域(3)上引導(dǎo)顆粒物質(zhì)流的顆粒物質(zhì)流引導(dǎo)單元(22)， 用于生成顆粒(7)的脈沖的顆粒物質(zhì)流脈沖單元(23)，其特征在于，所述設(shè)備(16)包括脈沖定時(shí)加定序控制單元(24)，所述脈沖定時(shí)加定序控制單元(24)被實(shí)施成使得所述能量脈沖在所述顆粒(7)到達(dá)所述基板(I)的所述表面(4)的所述區(qū)域(3)之前在所述表面(4)的所述區(qū)域(3)處產(chǎn)生熔融材料池(5)，并且在所述顆粒(7)進(jìn)入所述能量束(2)的路徑前以及在所述顆粒(7)進(jìn)入所述熔融材料池(5)前，使所述能量脈沖結(jié)束、轉(zhuǎn)向或者在功率上降低。
11.如權(quán)利要求10所述的設(shè)備，還包括用于去除未被俘獲顆粒(72)的表面清潔裝置(25)。
12.如權(quán)利要求10或11所述的設(shè)備，其中，所述顆粒物質(zhì)流源(21)具有粉末供給顆粒加速單元(26),所述粉末供給顆粒加速單元(26)包括:粉末供給單元(27);氣體供給單元(28);具有入口(291)和出口(292)的粉末供給管(29);具有入口(301)和出口(302)和內(nèi)徑(dl)的氣體供給管(30);和具有入口(311)、出口(312)、內(nèi)徑(d2)和長(zhǎng)度(314)的顆粒加速管(31);和具有入口(321)和出口(322)的擴(kuò)散噴嘴(32)，其中所述粉末供給管(29)的入口(291)與所述粉末供給單元(27)連通，其中所述氣體供給管(30)的入口(301)與所述氣體供給單元(28)連通，其中所述粉末供給管(29)的出口(292)和氣體供給管(30)的出口(302)連接至所述顆粒加速管(31)的入口(311)，其中所述顆粒加速管(31)的出口(312)連接至所述擴(kuò)散噴嘴(32)的入口(321)，其中所述氣體供給管(30)優(yōu)選具有0.3mm~1.2mm的內(nèi)徑(dl)、更優(yōu)選為0.4mm~1.0mm的內(nèi)徑(dl)、最優(yōu)選為0.5mm~0.8mm的內(nèi)徑(dl),其中所述顆粒加速管(31)優(yōu)選具有Imm~4mm的內(nèi)徑(d2)、更優(yōu)選為1.5mm~3mm的內(nèi)徑(d2)、最優(yōu)選為1.8mm~2.4mm的內(nèi)徑(d2),并且其中所述顆粒加速管(31)優(yōu)選具有2cm~25cm的 長(zhǎng)度(314)、更優(yōu)選為IOcm~15cm的長(zhǎng)度(314)、最優(yōu)選為大約12cm的長(zhǎng)度(314)。
13.如權(quán)利要求10~12中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，具有:用于生成持續(xù)時(shí)間可預(yù)設(shè)的顆粒(7)的脈沖的顆粒脈沖持續(xù)時(shí)間控制單元(33);和用于生成速度可預(yù)設(shè)的顆粒(7)的物質(zhì)流(6)的顆粒物質(zhì)流速度控制單元(34)。
14.如權(quán)利要求1~9中任一項(xiàng)所述的工藝或者如權(quán)利要求10~13中任一項(xiàng)所述的設(shè)備(16)在包覆渦輪部件中的用途。
15.一種能夠根據(jù)如權(quán)利要求1~9中任一項(xiàng)所述的工藝獲得的包覆基板，包括: 第一金屬層(35), 和第二金屬層(36),所述第二金屬層(36)包括金屬基體(361)和分散于金屬基體中的被俘獲顆粒(71)，其中所述被俘獲顆粒(71)是包含碳化硅、立方氮化硼或者金剛石的涂覆或者未涂覆的顆粒，其特征在于， 所述金屬基體(361)基本沒(méi)有處于所述金屬基體(361)的成分與所述被俘獲顆粒(71)的成分之間的混合成分的相。
【文檔編號(hào)】B23K26/34GK103717344SQ201280022285
【公開日】2014年4月9日 申請(qǐng)日期:2012年3月1日 優(yōu)先權(quán)日:2011年5月10日
【發(fā)明者】J.H.G.馬特伊 申請(qǐng)人:蘇舍渦輪服務(wù)芬洛有限公司