一种粉末高温合金表面剥层的方法技术

技术编号:7934783 阅读:229 留言:0更新日期:2012-11-01 03:35
一种粉末高温合金表面剥层的方法,采用草酸溶液作为电解液,通过控制腐蚀电压、腐蚀电流和腐蚀时间,对粉末高温合金表面逐层腐蚀剥层,直至试样的残余应力为0。本发明专利技术适用于不同形状、大小的粉末高温合金试样,且同时对试样的各个表面进行剥层去除,不会产生附加变形,易消除表面变形扰动层,操作简单,易进行,并且去除效果明显,不影响测试结果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及金属材料的腐蚀加工领域,具体是一种用于粉末高温合金表面剥层的方法
技术介绍
在进行材料残余应力检测试验时,需要先将材料表面按照一定的方法逐一进行剥层试验,然后进行测试得到材料的残余应力曲线。通常有两种方法进行剥层,一种是机械法,一种为电化学法。机械方法易对零件表面产生塑性变形、晶体结构畸变等现象,这些微观组织变化,易对零件表面产生残余应力,影响测试结果的准确性。与本专利技术最接近的现有技术为电化学加工,通过化学反应有选择、可控制地去除金属,并且电化学加工不会对零件表面产生影响,确保了测试结果的准确性。所述电化学加工与其他现有技术相比,具有工艺简单,比较容易实现,生产成本低,生产效率较高,同时具有无刀具损耗、无切削应力的优点,因此被制造领域广泛采用。所述电化学加工分为浸蚀去除和电解腐蚀去除,浸蚀去除法对零件表面去除时间、均匀性及去除量均不容易控制,而电解去除法能够弥补这些不足。电解腐蚀去除的原理是电解设备阴极金属原子失去表面外壳层电子,形成正离子,溶入电解液形成的腐蚀去除。电解腐蚀去除方法中最重要的就是电解液的选择,如果电解液选择不当,腐蚀速率过快,表面去除量过大,腐蚀速率过低,表面去除量不足,影响残余应力测试结果。目前,在通过电解去除粉末高温合金表面剥层时,选用硫酸电解液,腐蚀速率过快,不能满足试样表面残余应力测试要求;选用氢氧化钠电解溶液,对粉末高温合金表面剥层无明显去除效果,也不能满足试样表面残余应力测试要求。
技术实现思路
为克服现有技术中存在的或者不能满足试样表面残余应力测试要求,或者对粉末高温合金表面剥层无明显去除效果的不足,本专利技术提出了。本专利技术的具体过程是步骤1,制备试样;所述试样为粉末高温合金板;试样的表面须经过喷丸表面强化处理;步骤2,配制电解液;所述的电解液用草酸与蒸馏水制成,将粉末状草酸溶于蒸馏水中并搅拌至粉末草酸完全溶解,得到电解液;所述电解液中草酸的浓度为5% 10%,所述百分比为质量含量;步骤3,腐蚀剥层;将配制好的电解液倒入电解槽内并加温至20°C 40°C并保温;将待腐蚀试样完全浸入电解液中;接通电源,对试样进行第一次腐蚀剥层;第一次腐蚀剥层结束后,取出试样放入酒精中清洗吹干;测试清洗后试样的残余应力;测试结束后,将试样再次完全浸入电解液中,对试样进行第二次腐蚀剥层;第二次腐蚀剥层结束后,取出试样放入酒精中清洗吹干,以防止腐蚀表面产生结晶;测试清洗后试样的残余应力;不断重复上述过程,直至试样的残余应力为O ;在对试样进行多次腐蚀剥层的过程中,电压均为15V,电流均为I. 5A,接通电源时间均为IOs 30s。本专利技术在电解腐蚀剥层时,靠近试样阳极表面电解液,在试样上随着表面的凹凸不平形成一层厚薄不均的粘性薄膜,由于电解液的流动,在靠近试样表面凸起的地方,扩散流动较快,形成的膜较薄,而靠近试样表面凹陷的地方,扩散流动较慢,形成的膜较厚,试样之所以能够表面去除与厚薄不均匀的薄膜密切相关,膜的电阻较大,所以膜很薄的地方,电流密度大,膜厚的地方,电流密度小,试样表面上各处的电流密度相差很多,凸起顶峰的地方电流密度最大,金属迅速的溶解于电解液中,而凹陷部分溶解较慢,这样凸出部分逐渐变平坦,最后形成试样表面的去除。附表I是本专利技术与现有技术腐蚀剥层去除的对比表I腐蚀剥层去除的对比 权利要求1.,其特征在于,具体过程是 步骤1,制备试样;所述试样为粉末高温合金板;试样的表面须经过喷丸表面强化处理; 步骤2,配制电解液;所述的电解液用草酸与蒸馏水制成,将粉末状草酸溶于蒸馏水中并搅拌至粉末草酸完全溶解,得到电解液;所述电解液中草酸的浓度为5% 10%,所述百分比为质量含量; 步骤3,腐蚀剥层;将配制好的电解液倒入电解槽内并加温至20°C 40°C并保温;将待腐蚀试样完全浸入电解液中;接通电源,对试样进行第一次腐蚀剥层;第一次腐蚀剥层结束后,取出试样放入酒精中清洗吹干;测试清洗后试样的残余应力;测试结束后,将试样再次完全浸入电解液中,对试样进行第二次腐蚀剥层;第二次腐蚀剥层结束后,取出试样放入酒精中清洗吹干,以防止腐蚀表面产生结晶;测试清洗后试样的残余应力;不断重复上述过程,直至试样的残余应力为0 ;在对试样进行多次腐蚀剥层的过程中,电压均为15V,电流均为I. 5A,接通电源时间均为IOs 30s。全文摘要,采用草酸溶液作为电解液,通过控制腐蚀电压、腐蚀电流和腐蚀时间,对粉末高温合金表面逐层腐蚀剥层,直至试样的残余应力为0。本专利技术适用于不同形状、大小的粉末高温合金试样,且同时对试样的各个表面进行剥层去除,不会产生附加变形,易消除表面变形扰动层,操作简单,易进行,并且去除效果明显,不影响测试结果。文档编号G01N3/00GK102759475SQ20121020795公开日2012年10月31日 申请日期2012年6月23日 优先权日2012年6月23日专利技术者刘国良, 吕建勋, 张爽, 杨健, 胡锴, 董晓峰, 魏磊 申请人:西安航空动力股份有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种粉末高温合金表面剥层的方法,其特征在于,具体过程是:步骤1,制备试样;所述试样为粉末高温合金板;试样的表面须经过喷丸表面强化处理;步骤2,配制电解液;所述的电解液用草酸与蒸馏水制成,将粉末状草酸溶于蒸馏水中并搅拌至粉末草酸完全溶解,得到电解液;所述电解液中草酸的浓度为5%~10%,所述百分比为质量含量;步骤3,腐蚀剥层;将配制好的电解液倒入电解槽内并加温至20℃~40℃并保温;将待腐蚀试样完全浸入电解液中;接通电源,对试样进行第一次腐蚀剥层;第一次腐蚀剥层结束后,取出试样放入酒精中清洗吹干;测试清洗后试样的残余应力;测试结束后,将试样再次完全浸入电解液中,对试样进行第二次腐蚀剥层;第二次腐蚀剥层结束后,取出试样放入酒精中清洗吹干,以防止腐蚀表面产生结晶;测试清洗后试样的残余应力;不断重复上述过程,直至试样的残余应力为0;在对试样进行多次腐蚀剥层的过程中,电压均为15V,电流均为1.5A,接通电源时间均为10s~30s。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:杨健董晓峰魏磊胡锴张爽刘国良吕建勋
申请(专利权)人:西安航空动力股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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