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封严涂层，作为改善机械旋转部件与固定部件之间的间隙，从而保证流体密封性以提高机械工作效率的手段，不但在飞机发动机、燃气轮机的压气机机匣与叶尖的间隙控制上起着关键作用，也应用于诸如离心式空压机、泵、涡轮增压、透平机械、蒸汽轮机等工业领域。由于工况各不相同，因此也诞生出了在硬度、工作温度、耐腐蚀性、耐冲蚀性等方面性能各异的封严涂层材料，比如镍石墨一般应用于500℃以下的工作环境且通过调整镍与石墨的成分比例可实现硬度的改变，而镍铬铝钇+氮化硼+聚酯粉末则更胜任高温耐腐蚀的环境要求。
燃机压气机所在的位置
燃机压气机叶片与机匣的间隙控制示意图
北京联合涂层技术有限公司一直以生产热喷涂所用的复合材料著称，包括打底层和面层，这得益于可追溯到上世纪七八十年代开始的研发实践和知识积累，而封严涂层材料大多数是以复合材料的形式呈现，有着特殊的制作工艺和涂层要求。2015年，应某国际知名公司的邀请，北京联合涂层公司参与了替代美科320NS和601NS粉材的研发工作，经过了一年多的审核，联合涂层公司替代美科320NS的LF105、替代美科601NS的LF109以及替代AMDRY313打底钼粉的LF145均通过了该公司德国本部的认证，并随后一直为该公司的喷涂产品所使用。
随后的几年中，北京联合涂层公司通过潜心研发不断扩充自己的封严涂层材料产品线，目前已推向市场的封严涂层解决方案包括以下种类的面层粉材、打底层粉材和打底层丝材：
封严涂层面层粉材
联合涂层 材料编号 | 对应进口 材料牌号 | 成分 | 粒度 | 应用 |
LF105 | Metco320 | 铝硅氮化硼 | -212 +22µm | 用于燃机压气机封严。优异的耐腐蚀性。较好的耐冲、侵蚀性。工作温度低于450℃。 |
LF106 | Metco310 | 铝硅/22石墨 | -125 +5µm | 用于燃机压气机中后端封严。由于压气机中后部受到的冲蚀较前段有所下降，因此适度降低硬度以提升可磨耗性。 |
LF107 | Metco311 | 铝硅/24石墨 | -180 +5µm | |
LF108 | Metco313 | 铝硅/45石墨 | -180 +5µm | |
LF109 | Metco601 | 铝硅聚酯 | -125 +15µm | 用于燃机叶轮部件以及压气机前段封严。可用于涡轮增压器件。 |
LF132 | Metco445 | 铝青铜 Cu /10Al | -125 +15µm | 具有一定的抗氧化、耐磨损及抗微震磨损性能，较好的干运行气体密封性能，可用于泵件的空穴控制，活塞导叶，拨叉、压气机、空压机等部件的气封。也可用于铜基零件尺寸恢复及维修。 |
LF137 | Metco605 | 铜铝铁/10聚酯 | -88 +15µm | 燃机压气机封严。专用于钛合金、Inconel合金的叶片尖部。相比铝基封严涂层具有更优的耐海洋气候侵蚀性能。通常采用喷涂后的热处理来去除残留的聚酯。工作温度可达650℃ |
LF138 | Metco610 | 铜铝铁/15聚酯 | -150 +22µm | |
LF139 | Metco604 | 铜铝铁/5聚酯 | -125 +15µm | |
LF225 | 70镍/30石墨 | -90 +15µm | 用于燃机压气机镍基、铁基零件封严。不同的镍/石墨成分比有着不同的性能。较高的镍含量会提升涂层的耐腐蚀、耐冲蚀性，而较高的石墨含量会提升涂层的可磨耗和润滑性。工作温度为480℃以下。 | |
LF226 | Metco308 | 镍/15石墨 | -90 +15µm | |
LF227 | Metco309 | 镍/20石墨 | -90 +15µm | |
LF228 | Metco307 | 镍/25石墨 | -90 +15µm | |
LF229 | Metco312 | 镍铬铝/20膨润土 | -150 +45µm | 用于较高温度的高压封严。硬度较高，耐磨性较好。工作温度可达650℃。 |
LF231 | Metco301 | 镍铬铁铝/6.5氮化硼 | -120 +45µm | 用于高温高压封严。氮化硼提高润滑性和可磨耗性。用于镍基叶尖和部件的对磨。工作温度可达800℃。 |
LF235 | 镍包二硫化钼 | -75+38µm | 自润滑减磨涂层。化学及热稳定性好。应用于动密封。低摩擦材料。工作温度≤150℃。 | |
LF238 | 镍铝/25氮化硼 | -180 +53µm | 用于高温高压封严。涂层抗热震性能良好，硬度较高，工作温度可达700℃。 | |
LF247 |
Metco2042
| 钴镍铬铝钇/7氮化硼/14聚酯 | -176 +11µm | 用于燃机压气机高压封严、机匣迷宫式密封基座、盘式密封。优异的耐氧化、耐腐蚀性能。通常采用热处理去除存留的聚酯。工作温度可达650℃。 |
LF248 | Metco2043 | 钴镍铬铝钇/4氮化硼/15聚酯 | -176 +11µm |
联合涂层公司的封严涂层粉材
封严涂层底层粉材
联合涂层 材料编号 | 对应进口 材料牌号 | 成分 | 粒度 | 应用 |
LF145 | Amdry313 | 打底钼粉 | -75 +38µm | 涂层坚韧及牢固，很好的滑动摩擦及干润滑特性。使用温度不超过300℃。喷涂LF105（铝硅氮化硼）时建议采用此种打底材料，而不建议采用镍铝系。 |
LF201 | Metco450NS | 铝包镍粉 （Ni/5Al） | -90 +45µm | 致密、加工性好、耐腐蚀及磨损特性的打底层材料。喷涂时的放热反应实现涂层与基体极佳的结合。也可用于铁基零件的修复。常用于封严涂层和热障涂层的粘结层使用。工作温度可达800℃ |
LF204 | Metco404 | 镍包铝粉 | -90 +45µm | 致密、加工性好、耐腐蚀及磨损特性的打底层材料。喷涂时的放热反应实现涂层与基体极佳的结合，甚至超越LF201。可用于铁基零件的修复。常用于封严涂层和热障涂层的粘结层使用。工作温度可达650℃ |
封严涂层底层丝材
火焰喷涂镍铝丝材也常被用于封严涂层系统的打底方案。相对于镍铝粉末底层而言，镍铝丝材的喷涂效果有其独到之处。首先，此处所指联合涂层公司出品的镍铝丝材是镍铝复合丝材（LW103），而不是经过了熔炼处理的合金丝材（LW105）。镍铝合金丝材在生产过程中已经经过了合金反应，缺少了“生鲜”度，在喷涂过程中自然不会产生像纯真镍铝金属那般激情似火的放热反应。其次，镍铝复合丝材不会掺杂镍铝粉末生产过程中所加入的胶粘剂等杂质。再次，丝材喷涂出来的涂层粗糙度更胜任粘结层的使命。因此，镍铝复合丝材涂层在结合强度、致密性、耐高温腐蚀性等方面均优于镍铝合金丝材和镍铝粉材。当然，火焰或电弧喷涂镍铝丝材的施工速度和成本也优于等离子喷涂镍铝粉材。
目前国际市场上镍铝复合丝材的存在形式普遍是药芯（电弧或火焰用）丝材，这种产品采用镍带包住作为芯的铝粉轧制而成。北京联合涂层技术有限公司自2001年起就推出了自己的首款药芯丝材，并随后推出了包括镍铝复合丝材在内的药芯丝材。然而，药芯丝材也有其与生俱来的短板，首先，金属管内的粉芯容易在使用过程中发生管内游离甚至泄露，从而影响涂层质量。其次，粉体作为丝材的内芯质地较软，使用过程中丝材易发生变形，影响喷涂作业的顺利进行。北京联合涂层公司于是在2011年推出了采用镍带包裹一根铝丝、或者铝带包裹镍丝的实芯镍铝复合丝材产品（见以下示意图），从而克服了粉芯丝材的先天不足。该产品一经推出就不断出口世界各地。
实芯复合丝材（铝带包镍丝）示意图
联合涂层公司LX103实芯铝带包镍丝复合丝产品图片
联合涂层 材料编号 | 对应进口 材料牌号 | 成分 | 直径 | 应用 |
LX103 | Metco405NS | 镍/20铝 实芯复合丝材 | 3.2mm | 用于火焰喷涂的实芯镍铝复合丝材。镍带包铝丝。用于自粘结打底层。相对于镍铝合金丝可产生更强烈的放热反应并制成更硬、更致密的涂层，可用于高温耐腐蚀、耐磨和镍基零件修复。工作温度可达650℃。 |
LX105 | Metco8400 | 镍/5铝 合金丝 | 1.6/2.0mm | 用于火焰或电弧喷涂的镍铝合金丝材。用于自粘结打底层。工作温度可达650℃。 |
如需了解北京联合涂层技术有限公司更多封严涂层材料的相关信息，欢迎您致电13701279806、400 818 9933，或发邮件至info@united-coatings.com。我们愿竭诚为您服务！
