【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及金属化学及电化学加工，尤其涉及一种适用于多种型号钛合金的深台阶高精密化铣方法，适用于化铣深度≥3mm的钛合金深高精密化学铣切加工。
技术介绍
1、化学铣切，简称“化铣”，它是利用酸、碱、盐等化学腐蚀溶液对需要加工的金属表面进行腐蚀溶解，以改变工件尺寸和形状的一种特种加工方法。化铣加工过程中不会产生机械加工的应力、毛刺等缺陷，工件不易变形，因此，广泛用于加工薄壁零件、减轻结构重量以及加工复杂形状和细微结构。
2、钛及钛合金以其比强度高、耐腐蚀性好、热强度高等优点，近年在飞机、航空发动机中的用量越来越大。在国外一些新一代战斗机上钛合金用量有的高达40％以上，中国飞机中的钛合金用量也在不断提高。然而，钛合金因摩擦系数大、导热系数小、硬度高等特点使其机械加工性能较差，而化铣加工能有效解决这一难点，因此化铣加工越来越多用于飞机、航空发动机钛合金部件的减重、精密结构加工。
3、carpmaels等提出在50～60℃时用含hf 2％～7％、hcl 3％～10％的化铣溶液中对α-β钛合金进行化学铣切，吸氢量＜10ppm。coggins等提出了一种由氢氟酸、硝酸、羧酸衍生物及苯甲酸钠组成的化铣溶液对钛合金化铣加工，化铣表面均匀且吸氢量少；但加工过程中酸雾易逸出，会污染环境、腐蚀设备、影响人体健康。2008年，尹茂生等提出了一种含有硝酸、氢氟酸、十二烷基硫酸钠、乙二醇正丁醚、尿素、硝酸钠的钛合金化铣溶液，化铣表面质量较好、吸氢量＜9ppm，但溶液中乙二醇正丁醚毒性较强，酸雾抑制效果不佳，不适合深台阶化铣。201
4、目前，航空发动机机匣、压气机盘及叶片等钛合金部件广泛采用化铣减重；但这些部件构件结构复杂，或具有明显的扭转和弯曲，或曲率半径小，或化铣区筋宽窄等特点，一些结构上的部件要求深台阶化铣(化铣深度≥3mm)。采用现有化铣工艺加工钛合金深台阶化铣存在诸多的问题，如，随化铣深度增加(化铣深度≥1mm)，圆角区域和化铣过渡区容易产生气体的富集与滞留，腐蚀产物不容易扩散，造成区域局部缺陷，且对深台阶化铣精度也难以精确控制，如平整度、线偏移、侵蚀比等的控制。此外，现有钛合金化铣加工工艺生产中还存在酸雾逸出问题，混合强酸逸出的酸雾会损坏现场设备、污染周围环境以及损害人体健康，因此该技术在发展上受限。
技术实现思路
1、本专利技术的主要目的是提出一种适用于多种型号钛合金的深台阶高精密化铣方法，旨在解决上述技术问题。
2、为实现上述目的，本专利技术提出一种适用于多种型号钛合金的深台阶高精密化铣方法，采用的化铣溶液的组分包括硝酸、氢氟酸、尿素、辛基酚聚氧乙烯醚、十二烷基硫酸钠、糖基双子阳离子型表面活性剂sgcs、氨基磺酸盐型双子表面活性剂ahs-14，以及水；各组分的含量为：
3、硝酸：为质量百分比浓度为65％的硝酸，含量为250～400g/l；
4、氢氟酸：为质量百分比浓度为40％的氢氟酸，含量为120～180g/l；
5、尿素：含量为10～18g/l；
6、辛基酚聚氧乙烯醚：含量为1～4g/l；
7、十二烷基硫酸钠：含量为0.1～0.4g/l；
8、糖基双子阳离子型表面活性剂sgcs：含量为0.1～0.4g/l；
9、氨基磺酸盐型双子表面活性剂ahs-14：含量为0.1～0.4g/l；
10、余量为水。
11、优选的，化铣溶液中各组分的含量为：
12、质量百分比浓度为65％的硝酸300～365g/l；
13、质量百分比浓度为40％的氢氟酸125～160g/l；
14、尿素：12～15g/l；
15、辛基酚聚氧乙烯醚：2～3g/l；
16、十二烷基硫酸钠：0.2～0.3g/l；
17、糖基双子阳离子型表面活性剂sgcs：0.2～0.3g/l；
18、氨基磺酸盐型双子表面活性剂ahs-14：0.2～0.3g/l；
19、水：含量为396.8～618.7g/l。
20、优选的，一种适用于多种型号钛合金的深台阶高精密化铣方法，其特征在于，包括以下步骤：
21、步骤s1：清洗并烘干工件；
22、步骤s2：将步骤s1得到的的工件表面均匀涂覆可剥性保护涂料，涂料自然干燥固化成胶膜24h，在保护胶膜上刻划化铣图案，剥离化铣区的保护胶膜；
23、步骤s3：再将步骤s3得到的工件放入化铣溶液中进行化铣，化铣时间是由化铣深度要求和化铣速度来确定；
24、步骤s4：达到化铣深度后立即将工件取出，并清洗去除工件表面残留化铣溶液，干燥后剥掉所有的保护层。
25、优选的，在步骤s1中，采用热碱将需化铣的工件去除表面灰尘和油污，分别用热水和冷水清洗工件，再将工件放入含hf的酸溶液中进行酸洗，获得光洁表面，然后分别经冷水、70℃～80℃的热水清洗干净，最后烘干。
26、优选的，在步骤s3中，在进行化铣时，温度控制在25～35℃，化铣过程中充分搅拌化铣溶液，其目的是减小浓度及温度梯度的影响，并在溶液表面形成细腻致密泡沫层、抑制酸雾逸出。
27、优选的，在步骤s4中，用40℃～50℃温水彻底漂洗掉工件表面残留化铣溶液。
28、由于采用了上述技术方案，本专利技术的有益效果如下：
29、(1)本专利技术所提供的化铣方法，适合于tc1、tc4、ta12a、ta15等多型号钛合金的化铣，尤其适用于各种复杂形状的钛合金的深台阶(深度≥3mm)化铣。
30、(2)化铣溶液中含有十二烷基硫酸钠和辛基酚聚氧乙烯醚，发泡能力强，在氨基磺酸盐型双子表面活性剂和糖基双子阳离子型表面活性剂的协同作用下，化铣溶液起泡能力更强而且稳定。在化铣过程时，表面活性剂分子定向排列在化铣溶液表面，呈层叠状，并与尿素起泡的膜层交叠成稠密泡沫液膜，均匀地覆盖在化铣槽液面，抑制酸雾逸出和扩散；酸雾可减少90％以上。
31、(3)化铣溶液中阴离子本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种适用于多种型号钛合金的深台阶高精密化铣方法，其特征在于，采用的化铣溶液的组分包括硝酸、氢氟酸、尿素、辛基酚聚氧乙烯醚、十二烷基硫酸钠、糖基双子阳离子型表面活性剂SGCS、氨基磺酸盐型双子表面活性剂AHS-14，以及水；各组分的含量为：
2.如权利要求1所述的一种适用于多种型号钛合金的深台阶高精密化铣方法，其特征在于，化铣溶液中各组分的含量为：
3.如权利要求1或2所述的一种适用于多种型号钛合金的深台阶高精密化铣方法，其特征在于，包括以下步骤：
4.如权利要求3所述的一种适用于多种型号钛合金的深台阶高精密化铣方法，其特征在于，在步骤S1中，采用热碱将需化铣的工件去除表面灰尘和油污，分别用热水和冷水清洗工件，再将工件放入含HF的酸溶液中进行酸洗，获得光洁表面，然后分别经冷水、70℃～80℃的热水清洗干净，最后烘干。
5.如权利要求3所述的一种适用于多种型号钛合金的深台阶高精密化铣方法，其特征在于，在步骤S3中，在进行化铣时，温度控制在25～35℃，化铣过程中充分搅拌化铣溶液。
6.如权利要求3所述的一种适用于多种型号
...【技术特征摘要】
1.一种适用于多种型号钛合金的深台阶高精密化铣方法，其特征在于，采用的化铣溶液的组分包括硝酸、氢氟酸、尿素、辛基酚聚氧乙烯醚、十二烷基硫酸钠、糖基双子阳离子型表面活性剂sgcs、氨基磺酸盐型双子表面活性剂ahs-14，以及水；各组分的含量为：
2.如权利要求1所述的一种适用于多种型号钛合金的深台阶高精密化铣方法，其特征在于，化铣溶液中各组分的含量为：
3.如权利要求1或2所述的一种适用于多种型号钛合金的深台阶高精密化铣方法，其特征在于，包括以下步骤：
4.如权利要求3所述的一种适用于多种型号钛合金的深台阶高精密...
【专利技术属性】
技术研发人员：王碧远，李维荣，周宏标，
申请(专利权)人：中国航发贵州黎阳航空动力有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。