涡轮叶片气相沉积涂层修复再制造的工艺方法技术

本发明专利技术的涡轮叶片气相沉积涂层修复再制造的工艺方法，包括确定涡轮叶片的待修复区域和非修复区域，非修复区域设置遮蔽保护层；酸洗涡轮叶片以去除涂层，碱液中和酸洗后的涡轮叶片；去除所述遮蔽保护层，并进行清洗；回火着色工艺处理，并在回火着色工艺处理后采用真空电弧镀工艺对涡轮叶片的叶身恢复AlSiY涂层，包括：回火着色后，在表面达到蓝色或浅黄色，无凸起时恢复涂层，采用真空电弧镀工艺对涡轮叶片的叶身恢复涂层，若多个待修复区域通体呈现稻草色或金黄色时，吹砂处理。实现修复的高效性，避免传统人工方式容易损伤原始层及其效率低的情况出现。低的情况出现。低的情况出现。

【技术实现步骤摘要】
涡轮叶片气相沉积涂层修复再制造的工艺方法


[0001]本专利技术属于金相试样制备方法的
，尤其涉及一种涡轮叶片气相沉积涂层修复再制造的工艺方法。

技术介绍

[0002]高温合金涡轮叶片因工作条件十分恶劣,不仅需承受巨大的离心力、热应力和震动载荷，更要经受高温、高速燃气流的反复冲刷。实践证明,燃气对叶片产生高温氧化和热腐蚀是引起叶片损伤的主要破坏形式之一。涡轮叶片处于高温、高压的恶劣环境，需要制备高温防护涂层进行防护。制备高温防护涂层可以采用多种方法，比如气相沉积、热喷涂等。真空电弧镀工艺是蒸汽沉积法中的物理气相沉积工艺，其运用场致发射和阴极放电原理，将阴极靶材气化、加速后均匀沉积到零件上，具有涂层成分容易控制调整、组织致密、涂层附着力好以及无环境污染等优点，常用于制备抗高温氧化涂层。
[0003]采用真空电弧镀工艺在航空发动机叶片叶身制备了AlSiY涂层。当发动机进行修理时，需对涂层去除后进行修复再制造。叶身不同区域涂层厚度不同。现有工艺基本采取化学和手工打磨的方式完全去除旧涂层后，再重新涂镀涂层，达到修复再制造的目的，但是存在反复打磨，基体尺寸去除多，去除量不可控，基体尺寸超差等问题，导致修复周期长，成本高，致使修复的效率较低。
[0004]有鉴于此，特提出本专利技术。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种涡轮叶片气相沉积涂层修复再制造的工艺方法，解决现有技术的方法修复涡轮叶片涂层的效率较低的技术问题。本案的技术方案有诸多技术有益效果，见下文介绍：
[0006]提供一种涡轮叶片气相沉积涂层修复再制造的工艺方法，所述工艺方法包括：
[0007]确定涡轮叶片的待修复区域和非修复区域，所述待修复区域的数量为多个且每个待修复区域涂层厚度均不相同,非修复区域设置遮蔽保护层；
[0008]酸洗涡轮叶片以去除涂层，碱液中和酸洗后的涡轮叶片；
[0009]去除所述遮蔽保护层，并进行清洗；
[0010]吹砂处理，选取Al2O3作为砂粒且目数为180目，发射装置风压范围为0.2
‑
0.4MPa，调整发射装置风压对所有的待修复区域吹砂去除表面腐蚀产物及剩余涂层；
[0011]回火着色工艺处理，并在回火着色工艺处理后采用真空电弧镀工艺对涡轮叶片的叶身恢复AlSiY涂层，包括：
[0012]若回火着色后每个所述待修复区域表面呈现蓝色时，或大于85％面积呈现蓝色且局部面积区域呈现黄色且黄色区域无凸起时，采用真空电弧镀工艺对涡轮叶片的叶身恢复AlSiY涂层；
[0013]若多个待修复区域通体呈现稻草色或金黄色时，选取Al2O3作为砂粒进行吹砂工艺
处理，发射装置风压范围为0.2
‑
0.4MPa，去除金黄色的涂层后，采用真空电弧镀工艺对涡轮叶片的叶身恢复AlSiY涂层。
[0014]与现有技术相比，本专利技术提供的技术方案包括以下有益效果：
[0015]本专利技术的核心旨在通过化学反应的方式和吹砂的方式对涡轮叶片进行快速修复，当存在待修复区域时，且每个待修复区域涂层厚度不同，通过化学反应的方式和吹砂的方式可以针对性的快速修复，避免传统人工方式耗时长且修复容易损伤原始层的情况出现。
附图说明
[0016]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0017]图1为本专利技术的流程图。
具体实施方式
[0018]以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点与功效。显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。本专利技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本专利技术的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0019]如图1所示的涡轮叶片气相沉积涂层修复再制造的工艺方法，其工艺方法包括：
[0020]S101:确定涡轮叶片的待修复区域和非修复区域，待修复区域的数量为多个且每个待修复区域涂层厚度均不相同,并在非修复区域设置遮蔽保护层,优选的，
[0021]一次吹砂，选取Al2O3砂粒、目数为60目，发射装置风压设置为0.2
‑
0.3MPa；对待修复区域的涂层表面吹砂处理，去除表面积碳和高温烧结物；
[0022]非修复区域涂覆遮蔽保护层，遮蔽保护层为蜡层，蜡层可以有效避免酸液或碱液的腐蚀。
[0023]S102:酸洗涡轮叶片以去除涂层，碱液中和酸洗后的涡轮叶片，待修复区域为多个且涂层厚度不同，优选的，
[0024]配置酸液，包括选取硝酸、氢氟酸和铬酐进行配比以制作混合溶液，如，浸泡的温度为15℃
‑
30℃，时间为50min
‑
70min，及，混合溶液中的比例为：硝酸120g/l、氢氟酸11g/l、铬酐8g/l；
[0025]设置遮蔽保护层后的涡轮叶片置于混合溶液中浸泡，直至一个待修复区域的涂层显晶或轻微显晶时取出，即为，所有的待修复区域中当任意一个待修复区域的涂层显晶或轻微显晶时取出，一般的，为涂层厚度最薄的待修复区域先出现显晶；
[0026]浸泡后除挂灰，将涡轮叶片浸泡在冷水中，采用无纺布或百洁布擦拭去除表面挂灰，或采用高压水枪冲洗去除挂灰。
[0027]进一步的，碱液中和酸洗后的涡轮叶片，具体的，酸洗后，涡轮叶片置于碳酸钠溶液中，以对酸液进行中和，如，在碳酸钠(30g/l
‑
50g/l)溶液中进行中和，室温，3
‑
5min，避免在后续的修复过程中酸液造成腐蚀的情况出现。
[0028]S103:去除遮蔽保护层，并进行清洗，具体的：
[0029]制备碳酸钠和磷酸钠的混合溶液；
[0030]在碳酸钠和磷酸钠的混合溶液中除去非修复区域的遮蔽保护层，除遮蔽保护层后采用两次热水洗；
[0031]采用清洁的压缩空气吹干涡轮叶片。
[0032]检验：第一个出现显晶的待修复区域表面是浅灰至深灰色，如不是，可重复上述的酸洗、中和等步骤，直至第一个显晶的待修复区域表面是浅灰至深灰色。涂层厚度较为薄的待修复区域出现显晶时，整理取出。
[0033]S104:吹砂处理(二次吹沙处理)，选取Al2O3作为砂粒且目数为180目，发射装置风压范围为0.2
‑
0.4MPa，调整发射装置风压对所有的待修复区域吹砂去除表面腐蚀产物及剩余涂层，为回火处理做准备。
[0034]S10本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种涡轮叶片气相沉积涂层修复再制造的工艺方法，其特征在于，所述工艺方法包括：确定涡轮叶片的待修复区域和非修复区域，所述待修复区域的数量为多个且每个待修复区域涂层厚度均不相同,非修复区域设置遮蔽保护层；酸洗涡轮叶片以去除涂层，碱液中和酸洗后的涡轮叶片；去除所述遮蔽保护层，并进行清洗；吹砂处理，选取Al2O3作为砂粒且砂粒目数为180目，发射装置风压范围为0.2
‑
0.4MPa，调整发射装置风压对所有的待修复区域吹砂，去除表面腐蚀产物及剩余涂层；回火着色工艺处理，并在回火着色工艺处理后采用真空电弧镀工艺对涡轮叶片的叶身恢复AlSiY涂层，包括：若回火着色后每个所述待修复区域表面呈现蓝色时，或大于85％面积呈现蓝色且局部面积区域呈现黄色且黄色区域无凸起时，采用真空电弧镀工艺对涡轮叶片的叶身恢复AlSiY涂层；若多个待修复区域通体呈现稻草色或金黄色时，选取Al2O3作为砂粒进行吹砂工艺处理，发射装置风压范围为0.2
‑
0.4MPa，去除金黄色的涂层后，采用真空电弧镀工艺对涡轮叶片的叶身恢复AlSiY涂层。2.根据权利要求1所述的工艺方法，其特征在于，确定涡轮叶片的待修复区域和非修复区域，非修复区域设置遮蔽保护层，包括：一次吹砂，选取Al2O3砂粒且砂粒目数为60目，发射装置风压设置为0.2
‑
0.3MPa，对待修复区域的涂层表面吹砂处理，去除表面积碳和高温烧结物；所述非修复区域涂覆遮蔽保护层，所述遮蔽保护层为蜡...

【专利技术属性】
技术研发人员：黎红英，谷平，罗朝勇，李青霞，潘娜，兰义武，帅朋江，吴名越，
申请(专利权)人：中国航发航空科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：