【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及航空发动机维修领域，特别是一种高温合金工件氟离子清洗质量的监控方法。
技术介绍
1、随着航空发动机和燃气轮机向着高推重比方向发展，发动机和燃气轮机涡轮前进口温度不断提高，为了提高涡轮部件抗高温能力，大量的高温合金被运用于航空发动机和燃气轮机中，如用于导向器叶片的钴基高温合金dz40m，运用于涡轮叶片的镍基高温合金dz125、运用于涡轮盘的gh4169等。高温合金零部件在使用过程中不仅会承受高温燃气的冲刷还会承受复杂多变的热应力和机械应力，工作条件十分恶劣。因此高温合金零部件经一个寿命周期使用后，会在零件表面和内部产生裂纹而导致零部件失效。为了节约零部件采购成本，后续一般通过氩弧焊、钎焊、激光熔覆等方式对这些零部件裂纹进行修理。当采用这些方式对高温合金零部件裂纹进行修理时，需要去除裂纹内部在高温下形成的al、ti、cr等的氧化物，以保证钎料、焊接熔滴、熔覆液体对基体合金的浸润性。
2、目前，去除高温合金零部件服役过程中氧化物的手段主要有机械法、酸洗法、氢洗法和氟离子清洗法(hf清洗法)，其中氟离子清洗法是公认的去除裂纹表面氧化膜最有效的方法。
3、如cn109434233a的专利采用氟离子清洗去除dd5单晶高压涡轮导向器叶片裂纹内部的氧化膜，为钎焊做准备。
4、如cn110230069 a的专利采用氟离子清洗技术去除dz40m导向器叶片表面和裂纹内部的氧化膜，为后续修复做准备。
5、如cn105695929b的专利采用氟离子清洗去除叶片复杂内腔表面的氧化膜，为渗铝做准备
6、这些专利并未考虑如何监控氟离子清洗过程中hf对基体合金产生的不利影响。这是因为氟化氢在高温和低真空环境下不仅能与al2o3、tio2、cr2o3等氧化物反应，还能与高温合金基体中的al、ti、cr及碳化物等进行反应，从而造成合金基体产生贫化层和晶间腐蚀。
7、现在为了检测合金基体贫化层和晶间腐蚀，必须将合金基体切开然后进行金相检查、扫描电镜检查、能谱分析等一系列复杂的工序，检测时间较长，无法满足裂纹内部氧化膜去除后需在24h内进行钎焊或焊接的修理需求。为此有必要提供一种快速监控高温合金工件氟离子清洗质量的方法。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于：针对上述存在的问题，提供一种高温合金工件氟离子清洗质量的监控方法，该方法能够能快速、准确的判断出高温合金工件在氟离子清洗过程中的质量稳定性，为实现产品裂纹快速修复奠定基础。
2、本专利技术采用的技术方案如下：
3、一种高温合金工件氟离子清洗质量的监控方法，所述方法包括：
4、步骤1：制备参考试块：采用高温合金工件中的任意一种氧化物为材料，制备参考试块；
5、步骤2：将参考试块与高温合金试件一起进行氟离子清洗：
6、清洗时，采用不同的氟离子清洗参数对多组参考试块和高温合金试件进行清洗；每组中的参考试块质量和尺寸均相同；清洗完后，将每组中的高温合金试件的贫化层深度和晶间腐蚀情况与参考试块质量变化率进行一一对应，建立贫化层深度和晶间腐蚀情况与参考试块质量变化率之间的关系；
7、根据高温合金试件清洗后贫化层深度和晶间腐蚀情况，确定氟离子清洗参数下限、氟离子清洗参数中限和氟离子清洗参数上限；
8、以氟离子清洗参数下限清洗时所对应的参考试块质量变化率作为氟离子清洗过程中参考试块质量变化率下限mmin；
9、以氟离子清洗参数上限清洗时所对应的参考试块质量变化率作为氟离子清洗过程中参考试块质量变化率上限mmax；
10、以氟离子清洗参数中限清洗时所对应的参考试块质量变化率作为氟离子清洗过程中参考试块质量变化率中限mmid；
11、步骤3：将参考试块与高温合金工件一起进行氟离子清洗：
12、清洗时，采用氟离子清洗参数中限对参考试块与高温合金工件进行清洗，清洗后，计算参考试块的质量变化率m，并判断是否满足mmin≤m≤mmax；若是，则高温合金工件清洗品质合格。
13、进一步的，在步骤1中，氟离子清洗前参考试块质量与体积比为常数ρ参考试块，且常数ρ参考试块应满足如下关系式：
14、ρ参考试块＝(0.3～0.5)ρ高温合金工件；
15、ρ高温合金工件为氟离子清洗前高温合金工件质量与体积的比值，ρ高温合金工件为常数，为高温合金密度。
16、进一步的，在步骤1中，参考试块通过冷喷涂、真空烧结和热等静压复合工艺制备。
17、进一步的，制备参考试块时，根据参考试块中氧化物的种类调整冷喷涂、真空烧结和热等静压之间的参数；使参考试块质量与体积比为常数ρ参考试块。
18、进一步的，根据高温合金试件清洗后贫化层深度和晶间腐蚀情况，确定氟离子清洗参数下限、氟离子清洗参数中限和氟离子清洗参数上限的具体方法如下：
19、将高温合金试件中贫化层深度最小，且无晶间腐蚀时所对应的氟离子清洗参数作为氟离子清洗参数下限；
20、将高温合金试件中贫化层深度最大，且无晶间腐蚀时所对应的氟离子清洗参数作为氟离子清洗参数上限；
21、将高温合金试件中贫化层深度最接近(贫化层深度最小值+贫化层深度最大值)/2的值时所对应的氟离子清洗参数作为氟离子清洗参数中限。
22、综上所述，由于采用了上述技术方案，本专利技术的有益效果是：
23、本专利技术预先通过参考试块与高温合金试件一起进行氟离子清洗，建立清洗过程中贫化层深度和晶间腐蚀情况与参考试块质量变化率之间的关系，然后再将参考试块与高温合金工件一起进行清洗，利用参考试块氟离子清洗前后质量变化率来判断高温合金工件在氟离子清洗过程中贫化层深度和晶间腐蚀是否超标。该方式能快速能够快速的判断出清洗质量，而不洗要将清洗工件切开进行检测。只需判断参考试块的质量变化率即可，操作更加便捷。
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1.一种高温合金工件氟离子清洗质量的监控方法，其特征在于：所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的高温合金工件氟离子清洗质量的监控方法，其特征在于：在步骤1中，氟离子清洗前参考试块质量与体积比为常数ρ参考试块，且常数ρ参考试块应满足如下关系式：
3.根据权利要求2所述的高温合金工件氟离子清洗质量的监控方法，其特征在于：在步骤1中，参考试块通过冷喷涂、真空烧结和热等静压复合工艺制备。
4.根据权利要求3所述的高温合金工件氟离子清洗质量的监控方法，其特征在于：制备参考试块时，根据参考试块中氧化物的种类调整冷喷涂、真空烧结和热等静压之间的参数；使参考试块质量与体积比为常数ρ参考试块。
5.根据权利要求1所述的高温合金工件氟离子清洗质量的监控方法，其特征在于：
【技术特征摘要】
1.一种高温合金工件氟离子清洗质量的监控方法，其特征在于：所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的高温合金工件氟离子清洗质量的监控方法，其特征在于：在步骤1中，氟离子清洗前参考试块质量与体积比为常数ρ参考试块，且常数ρ参考试块应满足如下关系式：
3.根据权利要求2所述的高温合金工件氟离子清洗质量的监控方法，其特征在于：在步骤1中...
【专利技术属性】
技术研发人员：李俊辰，张铀，陈凌瀚，晁国涛，潘钢，余晓东，闫波，张莉，
申请(专利权)人：国营川西机器厂，
类型：发明
国别省市：
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